發(fā)布時(shí)間：2020-10-10 10:42

　　 現(xiàn)代汽車發(fā)展的主要趨勢(shì)是節(jié)能減排。汽車輕量化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)汽車節(jié)能減排的最有效途徑之一。車輛的輕量化設(shè)計(jì)不僅可以大大提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性,而且對(duì)車輛動(dòng)力性也有很大的影響。對(duì)于輕型客車來說,車架是最重要的承重結(jié)構(gòu),客車車架的重量可占整個(gè)車身重量的40%-60%。因此,客車車架的輕量化設(shè)計(jì)對(duì)于車輛整體減重是非常重要的。伴隨環(huán)境、能源、汽車產(chǎn)業(yè)與可持續(xù)發(fā)展的矛盾日漸突出,電動(dòng)客車進(jìn)入人們的視野。想要增加電動(dòng)客車的續(xù)駛里程就有必要對(duì)其進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。本論文對(duì)某長(zhǎng)為6.4m的電動(dòng)客車進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),基于有限元法對(duì)車身骨架強(qiáng)度與剛度進(jìn)行分析。通過HyperMesh軟件建立了車身骨架的有限元模型,分析了車輛行駛過程中常見的滿載彎曲、滿載扭轉(zhuǎn)工況性能,同時(shí)對(duì)其自由模態(tài)進(jìn)行分析,獲得了車身骨架強(qiáng)度、剛度及模態(tài)等性能參數(shù)。本論文以優(yōu)化區(qū)域密度作為設(shè)計(jì)變量,設(shè)計(jì)區(qū)域的體積分?jǐn)?shù)為約束條件,車架柔度、一階自由模態(tài)頻率為目標(biāo)函數(shù),對(duì)車底盤與車頂骨架進(jìn)行多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化,經(jīng)過多次迭代計(jì)算結(jié)果收斂,得到拓?fù)浜蟮能嚿斫Y(jié)構(gòu),然后采取相對(duì)靈敏度的方法找出了對(duì)車重影響大但是對(duì)性能影響小的設(shè)計(jì)變量。采用哈姆斯雷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)方法對(duì)變量進(jìn)行采樣,對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行有限元計(jì)算。根據(jù)計(jì)算后數(shù)據(jù),建立了車身骨架質(zhì)量、剛度與模態(tài)性能響應(yīng)面模型。然后利用Hyperstudy內(nèi)置的多目標(biāo)遺傳算法(MOGA)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,以車身骨架質(zhì)量最小,一階自由模態(tài)頻率最大為優(yōu)化目標(biāo),以彎曲工況跟扭轉(zhuǎn)工況位移作為約束條件,進(jìn)行了30次迭代計(jì)算,最后選出最優(yōu)的結(jié)果進(jìn)行車架優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)優(yōu)化前后車架的彎曲、扭轉(zhuǎn)典型工況性能進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,經(jīng)重新設(shè)計(jì)后車架在滿足各項(xiàng)性能的前提下,實(shí)現(xiàn)減重71千克,減重率8.5%。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72
【部分圖文】：

各骨架總成三維圖

車架后視與俯視圖

（d）車架右側(cè)車頂骨架車底骨架 （e）車頂骨架 （f）車底骨架圖 2.1 各骨架總成三維圖（a）車架后視圖 （b）車架俯視圖圖 2.2 車架后視與俯視圖
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 葛東東;祝良榮;玄東吉;;基于OptiStruct的電動(dòng)汽車車身骨架拓?fù)鋬?yōu)化[J];科技通報(bào);2015年09期

2 雷正保;李鐵俠;王瑞;;純電動(dòng)汽車車身多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2015年05期

3 烏秀春;鄭文強(qiáng);趙倩;周盼;;基于Altair-OptiStruct的客車車身結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2015年03期

4 周偉;周寧;王冬棟;宛銀生;;基于HyperWorks的車身結(jié)構(gòu)剛度與模態(tài)分析[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2015年02期

5 李建華;汪曉鋒;吳鵬;;基于局部?jī)?yōu)化的社區(qū)發(fā)現(xiàn)方法研究現(xiàn)狀[J];中國科學(xué)院院刊;2015年02期

6 楊路;楊秀建;王景峰;高晉;牛子孺;張昆;;基于FEM的某電動(dòng)客車車身骨架靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析[J];小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù);2015年01期

7 司豪杰;田哲文;梅小明;鄺勇;;基于Workbench的客車車身骨架模態(tài)分析[J];北京汽車;2013年04期

8 馬瑞雪;王欣;覃禎員;張科峰;;基于ABAQUS與TOSCA的汽車前橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];客車技術(shù)與研究;2012年03期

9 田芳;王濤;石琴;;全承載式客車車身結(jié)構(gòu)有限元分析[J];客車技術(shù)與研究;2012年01期

10 呂東升;王東方;蘇小平;;基于HYPERWORKS的某客車車架有限元分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2011年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉顯春;純電動(dòng)客車車身骨架多目標(biāo)輕量化設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2017年

2 伍文博;客車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及輕量化研究[D];吉林大學(xué);2015年

3 毛愛華;純電動(dòng)大客車骨架結(jié)構(gòu)輕量化多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2015年

4 文光輝;基于拓?fù)鋬?yōu)化的純電動(dòng)公交客車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)分析[D];重慶大學(xué);2015年

5 姜衛(wèi)遠(yuǎn);基于拓?fù)鋬?yōu)化的電動(dòng)汽車新概念車身設(shè)計(jì)方法研究[D];北京理工大學(xué);2015年

6 陳林;某輕卡駕駛室翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

7 向湘林;基于拓?fù)鋬?yōu)化的某客車骨架結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)研究[D];廣西科技大學(xué);2013年

8 左亞軍;基于正交試驗(yàn)法的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

9 李楠;低地板客車車身骨架結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

10 王瑩瑩;基于有限元法的電動(dòng)車車架結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[D];青島理工大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2835071