某小型電動(dòng)汽車白車身輕量化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-01-04 18:53
在當(dāng)前的汽車行業(yè),汽車發(fā)展的趨勢(shì)是輕量化、電氣化和智能網(wǎng)聯(lián)化。其中對(duì)汽車進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),不僅能改善汽車的操控性和動(dòng)力性等車輛性能,還能降低能源消耗,減少對(duì)環(huán)境的污染。另一方面,為了順應(yīng)電氣化的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)電動(dòng)汽車來說,質(zhì)量更輕的汽車也意味著更高的續(xù)駛里程。而白車身是整車的重要組成部分,所以對(duì)電動(dòng)汽車的白車身進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)就顯得更加重要。目前對(duì)汽車白車身進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)主要有三種成熟的方式:結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),應(yīng)用新型輕量化材料和運(yùn)用先進(jìn)的成型工藝;诖,本文以一款小型電動(dòng)汽車的白車身為研究對(duì)象,運(yùn)用車身靈敏度分析的方法,對(duì)該白車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鈑金件厚度的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì),并結(jié)合應(yīng)用輕量化材料鋁合金的方法來改善車身的結(jié)構(gòu)性能,提升輕量化效果。本文運(yùn)用Hypermesh軟件,基于原有的電動(dòng)汽車白車身的幾何模型建立了其有限元分析模型,再運(yùn)用有限元的方法分析了該白車身的剛度和自由模態(tài)性能;對(duì)比分析結(jié)果和分析白車身的各個(gè)工況的變形趨勢(shì),驗(yàn)證了白車身有限元模型的準(zhǔn)確性?紤]到本款車型的動(dòng)力電池質(zhì)量占比較大,所以繼續(xù)建立了動(dòng)力電池組的有限元模型,分析電池對(duì)白車身剛度和模態(tài)性能的影響,并將該分析結(jié)果作為后續(xù)優(yōu)化設(shè)...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 汽車輕量化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外汽車輕量化研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)汽車輕量化研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 輕量化設(shè)計(jì)的理論與方法
2.1 有限元分析技術(shù)介紹
2.1.1 有限元分析方法的意義
2.1.2 有限元法的基本理論
2.2 輕量化設(shè)計(jì)方法
2.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.2.2 應(yīng)用輕量化材料的車身輕量化設(shè)計(jì)
2.2.3 運(yùn)用先進(jìn)成型工藝的車身輕量化設(shè)計(jì)
2.3 本章小結(jié)
3 電動(dòng)汽車白車身建模及其基本性能分析
3.1 電動(dòng)汽車白車身有限元模型
3.1.1 單元類型、尺寸及質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)
3.1.2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及網(wǎng)格劃分與修復(fù)
3.2 電動(dòng)汽車白車身剛度分析
3.2.1 彎曲剛度
3.2.2 扭轉(zhuǎn)剛度
3.3 電動(dòng)汽車白車身模態(tài)分析
3.3.1 白車身模態(tài)
3.3.2 分析評(píng)價(jià)
3.3.3 計(jì)算結(jié)果分析
3.4 含動(dòng)力電池的白車身基本性能分析
3.5 本章小結(jié)
4 電動(dòng)汽車白車身靈敏度分析
4.1 概述
4.2 靈敏度的概念和數(shù)學(xué)方法
4.2.1 靈敏度
4.2.2 靈敏度的數(shù)學(xué)表示方法
4.3 白車身關(guān)鍵零部件靈敏度分析
4.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量初選
4.3.2 靈敏度計(jì)算結(jié)果分析
4.4 制定輕量化設(shè)計(jì)方案
4.5 本章小結(jié)
5 基于靈敏度分析的白車身輕量化設(shè)計(jì)
5.1 白車身優(yōu)化設(shè)計(jì)基本理論
5.1.1 設(shè)計(jì)變量
5.1.2 約束條件
5.1.3 目標(biāo)函數(shù)
5.2 基于應(yīng)用輕質(zhì)材料的白車身輕量化
5.3 基于尺寸優(yōu)化的白車身輕量化設(shè)計(jì)
5.3.1 白車身輕量化設(shè)計(jì)變量的確定
5.3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果
5.4 輕量化后的白車身基本性能驗(yàn)證
5.4.1 彎曲剛度
5.4.2 扭轉(zhuǎn)剛度
5.4.3 模態(tài)性能
5.5 白車身輕量化效果評(píng)價(jià)
5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)及展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼開發(fā)[J]. 王峰,袁帥,劉文超,鐘綿遠(yuǎn),張軍. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2017(01)
[2]電動(dòng)汽車正面碰撞安全性能分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 王晉,喬鑫,董浩存,梁宇. 汽車技術(shù). 2016(09)
[3]基于靈敏度分析的車門尺寸和拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 胡啟國,鄧維敏,羅天洪. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(05)
[4]基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的小貨車車身模態(tài)特性改進(jìn)[J]. 徐中明,賴詩洋,夏小均,曹建國. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2016(02)
[5]基于HyperWorks的車身結(jié)構(gòu)剛度與模態(tài)分析[J]. 周偉,周寧,王冬棟,宛銀生. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2015(02)
[6]基于模態(tài)和剛度靈敏度分析的白車身輕量化研究[J]. 朱鵬,張新超,楊笠,唐小兵. 上海汽車. 2015(04)
[7]汽車輕量化技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 范子杰,桂良進(jìn),蘇瑞意. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]基于薄壁梁耐撞性理論的乘用車前縱梁輕量化設(shè)計(jì)[J]. 張君媛,陳光,武櫟楠,劉嬴. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(06)
[9]純電動(dòng)汽車與燃油汽車輕量化效果的對(duì)比分析[J]. 徐建全,楊沿平,唐杰,陳軼嵩,殷仁述. 汽車工程. 2012(06)
[10]基于剛度和模態(tài)靈敏度分析的轎車車身輕量化研究[J]. 段月磊,畢傳興. 噪聲與振動(dòng)控制. 2010(06)
博士論文
[1]基于多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的白車身輕量化研究[D]. 盧放.吉林大學(xué) 2014
[2]白車身參數(shù)化建模與多目標(biāo)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D]. 季楓.吉林大學(xué) 2014
[3]基于近似模型的汽車輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[D]. 張勇.湖南大學(xué) 2009
碩士論文
[1]SUV白車身有限元分析與輕量化研究[D]. 張鵬.北京交通大學(xué) 2013
[2]乘用車白車身有限元分析及其輕量化設(shè)計(jì)[D]. 楊佳璘.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]車身參數(shù)化輕量化設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)方法研究[D]. 單婷婷.吉林大學(xué) 2013
[4]純電動(dòng)汽車車身輕量化的設(shè)計(jì)與研究[D]. 董全省.武漢理工大學(xué) 2013
[5]轎車車身剛度及模態(tài)分析研究[D]. 張雷.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[6]某轎車車身有限元建模及靜動(dòng)態(tài)特性分析[D]. 楊越凱.東北大學(xué) 2006
本文編號(hào):3727753
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 汽車輕量化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外汽車輕量化研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)汽車輕量化研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 輕量化設(shè)計(jì)的理論與方法
2.1 有限元分析技術(shù)介紹
2.1.1 有限元分析方法的意義
2.1.2 有限元法的基本理論
2.2 輕量化設(shè)計(jì)方法
2.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.2.2 應(yīng)用輕量化材料的車身輕量化設(shè)計(jì)
2.2.3 運(yùn)用先進(jìn)成型工藝的車身輕量化設(shè)計(jì)
2.3 本章小結(jié)
3 電動(dòng)汽車白車身建模及其基本性能分析
3.1 電動(dòng)汽車白車身有限元模型
3.1.1 單元類型、尺寸及質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)
3.1.2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及網(wǎng)格劃分與修復(fù)
3.2 電動(dòng)汽車白車身剛度分析
3.2.1 彎曲剛度
3.2.2 扭轉(zhuǎn)剛度
3.3 電動(dòng)汽車白車身模態(tài)分析
3.3.1 白車身模態(tài)
3.3.2 分析評(píng)價(jià)
3.3.3 計(jì)算結(jié)果分析
3.4 含動(dòng)力電池的白車身基本性能分析
3.5 本章小結(jié)
4 電動(dòng)汽車白車身靈敏度分析
4.1 概述
4.2 靈敏度的概念和數(shù)學(xué)方法
4.2.1 靈敏度
4.2.2 靈敏度的數(shù)學(xué)表示方法
4.3 白車身關(guān)鍵零部件靈敏度分析
4.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量初選
4.3.2 靈敏度計(jì)算結(jié)果分析
4.4 制定輕量化設(shè)計(jì)方案
4.5 本章小結(jié)
5 基于靈敏度分析的白車身輕量化設(shè)計(jì)
5.1 白車身優(yōu)化設(shè)計(jì)基本理論
5.1.1 設(shè)計(jì)變量
5.1.2 約束條件
5.1.3 目標(biāo)函數(shù)
5.2 基于應(yīng)用輕質(zhì)材料的白車身輕量化
5.3 基于尺寸優(yōu)化的白車身輕量化設(shè)計(jì)
5.3.1 白車身輕量化設(shè)計(jì)變量的確定
5.3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果
5.4 輕量化后的白車身基本性能驗(yàn)證
5.4.1 彎曲剛度
5.4.2 扭轉(zhuǎn)剛度
5.4.3 模態(tài)性能
5.5 白車身輕量化效果評(píng)價(jià)
5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)及展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼開發(fā)[J]. 王峰,袁帥,劉文超,鐘綿遠(yuǎn),張軍. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2017(01)
[2]電動(dòng)汽車正面碰撞安全性能分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 王晉,喬鑫,董浩存,梁宇. 汽車技術(shù). 2016(09)
[3]基于靈敏度分析的車門尺寸和拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 胡啟國,鄧維敏,羅天洪. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(05)
[4]基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的小貨車車身模態(tài)特性改進(jìn)[J]. 徐中明,賴詩洋,夏小均,曹建國. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2016(02)
[5]基于HyperWorks的車身結(jié)構(gòu)剛度與模態(tài)分析[J]. 周偉,周寧,王冬棟,宛銀生. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2015(02)
[6]基于模態(tài)和剛度靈敏度分析的白車身輕量化研究[J]. 朱鵬,張新超,楊笠,唐小兵. 上海汽車. 2015(04)
[7]汽車輕量化技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 范子杰,桂良進(jìn),蘇瑞意. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]基于薄壁梁耐撞性理論的乘用車前縱梁輕量化設(shè)計(jì)[J]. 張君媛,陳光,武櫟楠,劉嬴. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(06)
[9]純電動(dòng)汽車與燃油汽車輕量化效果的對(duì)比分析[J]. 徐建全,楊沿平,唐杰,陳軼嵩,殷仁述. 汽車工程. 2012(06)
[10]基于剛度和模態(tài)靈敏度分析的轎車車身輕量化研究[J]. 段月磊,畢傳興. 噪聲與振動(dòng)控制. 2010(06)
博士論文
[1]基于多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的白車身輕量化研究[D]. 盧放.吉林大學(xué) 2014
[2]白車身參數(shù)化建模與多目標(biāo)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D]. 季楓.吉林大學(xué) 2014
[3]基于近似模型的汽車輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[D]. 張勇.湖南大學(xué) 2009
碩士論文
[1]SUV白車身有限元分析與輕量化研究[D]. 張鵬.北京交通大學(xué) 2013
[2]乘用車白車身有限元分析及其輕量化設(shè)計(jì)[D]. 楊佳璘.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]車身參數(shù)化輕量化設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)方法研究[D]. 單婷婷.吉林大學(xué) 2013
[4]純電動(dòng)汽車車身輕量化的設(shè)計(jì)與研究[D]. 董全省.武漢理工大學(xué) 2013
[5]轎車車身剛度及模態(tài)分析研究[D]. 張雷.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[6]某轎車車身有限元建模及靜動(dòng)態(tài)特性分析[D]. 楊越凱.東北大學(xué) 2006
本文編號(hào):3727753
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