電動(dòng)物流車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 12:55
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展,城市物流配送體系也越來越龐大。電動(dòng)物流車憑借無污染、運(yùn)營(yíng)效率高和國(guó)家政策的大力支持,成為了中短途運(yùn)輸和城市物流配送的新選擇,各大車企紛紛搶占電動(dòng)新能源車輛的先機(jī),大力研發(fā)電動(dòng)物流車。然而,目前許多廠商推出的電動(dòng)物流車均是在原有輕卡車型的基礎(chǔ)上做簡(jiǎn)單改進(jìn),并沒有針對(duì)電動(dòng)物流車的動(dòng)力系統(tǒng)布置形式、整車質(zhì)量分布、使用工況和輕量化需求等特點(diǎn)進(jìn)行專用化的車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文針對(duì)上述問題,依托山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(重點(diǎn))項(xiàng)目——城市純電動(dòng)輕型貨車關(guān)鍵技術(shù)及整車研究開發(fā),以專用化和輕量化為設(shè)計(jì)目標(biāo),對(duì)電動(dòng)物流車車架進(jìn)行了正向設(shè)計(jì)研究。論文主要內(nèi)容和主要結(jié)論如下:首先對(duì)某電動(dòng)物流車原車架進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,并應(yīng)用三維建模和有限元分析方法對(duì)原車架進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)特性分析,通過與模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了車架有限元模型的可信性及建模方式的有效性。之后建立了電動(dòng)物流車整車動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,對(duì)比分析了不同的動(dòng)力系統(tǒng)布置形式和整車質(zhì)量分布對(duì)車輛垂向動(dòng)力學(xué)性能的影響,并通過實(shí)車試驗(yàn)分析了電動(dòng)物流車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)特性。分析表明,相對(duì)于傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式,集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)物流車簧下質(zhì)量的增加,對(duì)后輪動(dòng)載荷...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.2.2 輕量化設(shè)計(jì)
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 課題來源
第二章 原車架的靜動(dòng)態(tài)特性分析
2.1 有限元方法的概述
2.2 原車架有限元模型的建立
2.2.1 車架幾何模型的建立
2.2.2 網(wǎng)格劃分及連接方式的處理
2.2.3 鋼板彈簧等效模型的建立
2.2.4 基本載荷的施加
2.3 原車架強(qiáng)度分析
2.3.1 強(qiáng)度分析理論
2.3.2 彎曲工況分析
2.3.3 扭轉(zhuǎn)工況分析
2.3.4 加速工況分析
2.3.5 緊急制動(dòng)工況分析
2.3.6 緊急轉(zhuǎn)彎工況分析
2.4 原車架剛度分析
2.4.1 剛度分析理論
2.4.2 彎曲剛度分析
2.4.3 扭轉(zhuǎn)剛度分析
2.5 原車架模態(tài)分析
2.5.1 模態(tài)分析理論
2.5.2 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析
2.5.3 計(jì)算模態(tài)分析
2.5.4 模態(tài)結(jié)果對(duì)比與分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 整車總體布置設(shè)計(jì)
3.1 整車動(dòng)力系統(tǒng)布置形式分析
3.1.1 電控單元布置
3.1.2 動(dòng)力電池布置
3.1.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)布置
3.2 整車數(shù)學(xué)模型建立
3.2.1 整車動(dòng)力學(xué)參數(shù)識(shí)別
3.2.2 七自由度整車模型建立
3.2.3 路面不平度時(shí)域模型建立
3.3 整車垂向動(dòng)力學(xué)性能分析
3.3.1 動(dòng)力系統(tǒng)布置對(duì)整車垂向性能影響
3.3.2 質(zhì)量比對(duì)整車垂向性能影響
3.4 電機(jī)振動(dòng)特性分析
3.4.1 電機(jī)振動(dòng)特性試驗(yàn)
3.4.2 電機(jī)振動(dòng)特性分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 拓?fù)鋬?yōu)化方法介紹
4.2 結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)
4.2.1 靜態(tài)多工況剛度拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)
4.2.2 動(dòng)態(tài)固有頻率拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)
4.2.3 綜合剛度和頻率的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)
4.3 車架拓?fù)淠P偷慕?br> 4.3.1 車架拓?fù)鋬?yōu)化幾何模型的建立
4.3.2 車架拓?fù)鋬?yōu)化網(wǎng)格模型的建立
4.3.3 計(jì)算載荷及邊界條件的確定
4.4 車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的實(shí)現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
第五章 車架輕量化設(shè)計(jì)與分析
5.1 輕量化設(shè)計(jì)方法及流程
5.1.1 輕量化設(shè)計(jì)方法
5.1.2 車架結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)流程
5.2 車架結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)
5.2.1 縱梁變截面結(jié)構(gòu)分析
5.2.2 橫梁及連接件結(jié)構(gòu)分析
5.2.3 共用孔位和結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)
5.2.4 各類孔的大小及位置分析
5.3 車架三維模型及有限元模型建立
5.4 車架靜動(dòng)態(tài)特性分析
5.4.1 車架強(qiáng)度分析
5.4.2 車架剛度分析
5.4.3 車架模態(tài)分析
5.5 基于靈敏度分析的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.5.1 車架靈敏度分析
5.5.2 車架尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.6 車架輕量化前后對(duì)比分析
5.6.1 車架有限元數(shù)值分析
5.6.2 車架輕量化設(shè)計(jì)匯總
5.7 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)及展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]解放J6F電動(dòng)輕卡車架的輕量化分析[J]. 劉宇航,毛虎平,李煜華,王瀚岑,張亞建. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2019(02)
[2]車身的最優(yōu)承載度及正向概念設(shè)計(jì)方法[J]. 楊靜,劉子建,劉瑜. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2019(02)
[3]離散變量三段式車架輕量化設(shè)計(jì)[J]. 徐祖國(guó),朱志敏,于存貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(05)
[4]加快物流車輛全面電動(dòng)化的建議[J]. 百人會(huì). 專用車與零部件. 2018(03)
[5]基于電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)的電動(dòng)車輛經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化研究[J]. 王慶年,楊陽(yáng),賈一帆,許楠,郭崇,劉雅丹. 汽車工程. 2018(04)
[6]輕型電動(dòng)貨車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 李振江. 北京汽車. 2017(06)
[7]基于折衷規(guī)劃法的轉(zhuǎn)向節(jié)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 徐中明,陶能發(fā),賴詩(shī)洋,梁濤,夏小均. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[8]正向開發(fā)過程中總布置設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[J]. 尚偉,金賢鎮(zhèn),陳鴻運(yùn). 汽車工程師. 2017(08)
[9]車架結(jié)構(gòu)二次拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)與性能分析[J]. 郭立新,周宏揚(yáng). 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[10]低速直驅(qū)式大功率永磁同步電動(dòng)機(jī)振動(dòng)特性研究[J]. 姜新通,李偉凱,陳言,劉釗銘. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(07)
博士論文
[1]商用車車架拓?fù)鋬?yōu)化輕量化設(shè)計(jì)方法研究[D]. 郭立群.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]某重型商用車車架輕量化研究[D]. 于自強(qiáng).吉林大學(xué) 2018
[2]某電動(dòng)客車NVH根源試驗(yàn)診斷與改進(jìn)措施研究[D]. 孟濤.吉林大學(xué) 2018
[3]基于HYPERMESH和OPTISTRUCT的某卡車車架輕量化研究[D]. 張志鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[4]重型貨車車架靜動(dòng)態(tài)特性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王海光.重慶交通大學(xué) 2016
[5]輕型電動(dòng)貨車車架的有限元分析及優(yōu)化[D]. 王衛(wèi)東.青島大學(xué) 2014
[6]重型自卸車主副一體式車架設(shè)計(jì)[D]. 王景新.太原理工大學(xué) 2013
[7]重型自卸車車架的有限元分析及優(yōu)化[D]. 趙震.太原理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3204228
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.2.2 輕量化設(shè)計(jì)
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 課題來源
第二章 原車架的靜動(dòng)態(tài)特性分析
2.1 有限元方法的概述
2.2 原車架有限元模型的建立
2.2.1 車架幾何模型的建立
2.2.2 網(wǎng)格劃分及連接方式的處理
2.2.3 鋼板彈簧等效模型的建立
2.2.4 基本載荷的施加
2.3 原車架強(qiáng)度分析
2.3.1 強(qiáng)度分析理論
2.3.2 彎曲工況分析
2.3.3 扭轉(zhuǎn)工況分析
2.3.4 加速工況分析
2.3.5 緊急制動(dòng)工況分析
2.3.6 緊急轉(zhuǎn)彎工況分析
2.4 原車架剛度分析
2.4.1 剛度分析理論
2.4.2 彎曲剛度分析
2.4.3 扭轉(zhuǎn)剛度分析
2.5 原車架模態(tài)分析
2.5.1 模態(tài)分析理論
2.5.2 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析
2.5.3 計(jì)算模態(tài)分析
2.5.4 模態(tài)結(jié)果對(duì)比與分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 整車總體布置設(shè)計(jì)
3.1 整車動(dòng)力系統(tǒng)布置形式分析
3.1.1 電控單元布置
3.1.2 動(dòng)力電池布置
3.1.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)布置
3.2 整車數(shù)學(xué)模型建立
3.2.1 整車動(dòng)力學(xué)參數(shù)識(shí)別
3.2.2 七自由度整車模型建立
3.2.3 路面不平度時(shí)域模型建立
3.3 整車垂向動(dòng)力學(xué)性能分析
3.3.1 動(dòng)力系統(tǒng)布置對(duì)整車垂向性能影響
3.3.2 質(zhì)量比對(duì)整車垂向性能影響
3.4 電機(jī)振動(dòng)特性分析
3.4.1 電機(jī)振動(dòng)特性試驗(yàn)
3.4.2 電機(jī)振動(dòng)特性分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 拓?fù)鋬?yōu)化方法介紹
4.2 結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)
4.2.1 靜態(tài)多工況剛度拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)
4.2.2 動(dòng)態(tài)固有頻率拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)
4.2.3 綜合剛度和頻率的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)
4.3 車架拓?fù)淠P偷慕?br> 4.3.1 車架拓?fù)鋬?yōu)化幾何模型的建立
4.3.2 車架拓?fù)鋬?yōu)化網(wǎng)格模型的建立
4.3.3 計(jì)算載荷及邊界條件的確定
4.4 車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的實(shí)現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
第五章 車架輕量化設(shè)計(jì)與分析
5.1 輕量化設(shè)計(jì)方法及流程
5.1.1 輕量化設(shè)計(jì)方法
5.1.2 車架結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)流程
5.2 車架結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)
5.2.1 縱梁變截面結(jié)構(gòu)分析
5.2.2 橫梁及連接件結(jié)構(gòu)分析
5.2.3 共用孔位和結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)
5.2.4 各類孔的大小及位置分析
5.3 車架三維模型及有限元模型建立
5.4 車架靜動(dòng)態(tài)特性分析
5.4.1 車架強(qiáng)度分析
5.4.2 車架剛度分析
5.4.3 車架模態(tài)分析
5.5 基于靈敏度分析的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.5.1 車架靈敏度分析
5.5.2 車架尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.6 車架輕量化前后對(duì)比分析
5.6.1 車架有限元數(shù)值分析
5.6.2 車架輕量化設(shè)計(jì)匯總
5.7 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)及展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]解放J6F電動(dòng)輕卡車架的輕量化分析[J]. 劉宇航,毛虎平,李煜華,王瀚岑,張亞建. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2019(02)
[2]車身的最優(yōu)承載度及正向概念設(shè)計(jì)方法[J]. 楊靜,劉子建,劉瑜. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2019(02)
[3]離散變量三段式車架輕量化設(shè)計(jì)[J]. 徐祖國(guó),朱志敏,于存貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(05)
[4]加快物流車輛全面電動(dòng)化的建議[J]. 百人會(huì). 專用車與零部件. 2018(03)
[5]基于電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)的電動(dòng)車輛經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化研究[J]. 王慶年,楊陽(yáng),賈一帆,許楠,郭崇,劉雅丹. 汽車工程. 2018(04)
[6]輕型電動(dòng)貨車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 李振江. 北京汽車. 2017(06)
[7]基于折衷規(guī)劃法的轉(zhuǎn)向節(jié)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 徐中明,陶能發(fā),賴詩(shī)洋,梁濤,夏小均. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[8]正向開發(fā)過程中總布置設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[J]. 尚偉,金賢鎮(zhèn),陳鴻運(yùn). 汽車工程師. 2017(08)
[9]車架結(jié)構(gòu)二次拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)與性能分析[J]. 郭立新,周宏揚(yáng). 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[10]低速直驅(qū)式大功率永磁同步電動(dòng)機(jī)振動(dòng)特性研究[J]. 姜新通,李偉凱,陳言,劉釗銘. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(07)
博士論文
[1]商用車車架拓?fù)鋬?yōu)化輕量化設(shè)計(jì)方法研究[D]. 郭立群.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]某重型商用車車架輕量化研究[D]. 于自強(qiáng).吉林大學(xué) 2018
[2]某電動(dòng)客車NVH根源試驗(yàn)診斷與改進(jìn)措施研究[D]. 孟濤.吉林大學(xué) 2018
[3]基于HYPERMESH和OPTISTRUCT的某卡車車架輕量化研究[D]. 張志鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[4]重型貨車車架靜動(dòng)態(tài)特性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王海光.重慶交通大學(xué) 2016
[5]輕型電動(dòng)貨車車架的有限元分析及優(yōu)化[D]. 王衛(wèi)東.青島大學(xué) 2014
[6]重型自卸車主副一體式車架設(shè)計(jì)[D]. 王景新.太原理工大學(xué) 2013
[7]重型自卸車車架的有限元分析及優(yōu)化[D]. 趙震.太原理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3204228
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