本文關(guān)鍵詞：電動汽車電池布置優(yōu)化及車體動態(tài)特性研究

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【摘要】：近年來,隨著國家中央領(lǐng)導(dǎo)集體和國家政府對新能源汽車的大力倡導(dǎo)與支持,電動車更是快速的進(jìn)入了我們的生活中。一個有長足發(fā)展的產(chǎn)品肯定是一個有著優(yōu)良特性的產(chǎn)品,作為電動車的核心部件之一的車架,更是得有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的動態(tài)特性及可靠性,所以對車架的研究分析對提高電動車的安全性和市場競爭力都有著非常深遠(yuǎn)的意義。以某純電動場(廠)區(qū)車車架為研究對象,首先利用專業(yè)的三維建模工具CREO軟件建立車架的三維實(shí)體模型,然后通過ANSYS/Workbench中成熟的雙向CAD接口導(dǎo)入到有限元軟件中,用前處理工具把三維數(shù)字模型離散成為分析所用的有限元模型。進(jìn)而基于提出的具有代表性的四種動力電池布置方案圍繞在電動車典型工況包括滿載彎曲工況和緊急制動工況下對車架做了靜態(tài)特性分析和預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。得到了兩種工況下車架底盤的最大變形位移值、最大等效應(yīng)力、提了取車架前6階頻率和振型特征并做了對比分析,總結(jié)出了一種具有研究參考價值的動力電池布置方案。研究分析了原車架振動嚴(yán)重甚至損壞的原因,以拓?fù)鋬?yōu)化方法對問題車架進(jìn)行了優(yōu)化,提出建立了一種電動車新型車架并做了驗(yàn)證,證明新車架性能確實(shí)要優(yōu)于原車架;以新車架模態(tài)振型最大位移值為最小目標(biāo),以頂棚質(zhì)量、頂棚質(zhì)量重心高度位置為設(shè)計變量進(jìn)行了目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計;在研究分析中還定性的驗(yàn)證了網(wǎng)格劃分質(zhì)量好壞直接影響了分析結(jié)果的可靠度;得到了在進(jìn)行有限元分析前必須進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性分析這一結(jié)論,以免分析結(jié)果過度偏離實(shí)際值。研究結(jié)果為今后車架的研究提供了理論依據(jù),對同類車車架的研究具有一定參考價值,也對提高車輛性能具有非常重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：電動汽車車架 底盤 有限元分析 模態(tài)分析 拓?fù)鋬?yōu)化 多目標(biāo)優(yōu)化 ANSYS/workbench
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題提出背景及意義10-11
• 1.1.1 課題提出的背景10
• 1.1.2 課題研究的意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外車架底盤結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國外研究發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 開發(fā)軟件簡介12-14
• 1.3.1 CREO軟件簡介12-13
• 1.3.2 ANSYS軟件簡介13-14
• 1.4 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第2章 有限元模型建立及網(wǎng)格特性優(yōu)化研究16-39
• 2.1 有限元法概述16-21
• 2.2 有限元模型的建立21-28
• 2.2.1 實(shí)際物理模型的簡化22-23
• 2.2.2 單元類型23-26
• 2.2.3 網(wǎng)格質(zhì)量檢查26-27
• 2.2.4 有限元模型的建立27-28
• 2.3 網(wǎng)格相關(guān)性證明28-31
• 2.4 網(wǎng)格無關(guān)性分析31-38
• 2.4.1 網(wǎng)格特性31-35
• 2.4.2 無關(guān)性數(shù)學(xué)模型35-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第3章 動力電池布置方案設(shè)計39-44
• 3.1 方案設(shè)計的原則39-43
• 3.1.1 方案一0221型41-42
• 3.1.2 方案二1220型42
• 3.1.3 方案三0203型42-43
• 3.1.4 方案四0212型43
• 3.2 本章小結(jié)43-44
• 第4章 基于電池布置方案的車架力學(xué)性能分析44-52
• 4.1 線性結(jié)構(gòu)力學(xué)分析原理44-45
• 4.2 力學(xué)特性評價指標(biāo)45-46
• 4.2.1 強(qiáng)度指標(biāo)45
• 4.2.2 剛度指標(biāo)45-46
• 4.3 滿載彎曲工況46-48
• 4.3.1 各方案分析結(jié)果對比46-48
• 4.4 緊急制動工況48-51
• 4.4.1 各方案分析結(jié)果對比48-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 預(yù)應(yīng)力模態(tài)研究52-57
• 5.1 自由模態(tài)分析理論52-53
• 5.2 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析結(jié)果53-56
• 5.2.1 滿載彎曲工況分析匯總54
• 5.2.2 緊急制動工況分析匯總54-55
• 5.2.3 結(jié)果評價55-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第6章 電動車車架優(yōu)化分析57-66
• 6.1 原車架損壞原因分析58-59
• 6.2 基于拓?fù)鋬?yōu)化法的車架優(yōu)化設(shè)計59-64
• 6.2.1 新車架強(qiáng)度校核61-62
• 6.2.2 新車架模態(tài)驗(yàn)證62-64
• 6.3 頂棚質(zhì)量最優(yōu)化設(shè)計64-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70-71
• 導(dǎo)師簡介71
• 企業(yè)導(dǎo)師簡介71-72
• 作者簡介72-73
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集73

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1 張俊;;女車車架結(jié)構(gòu)形式的初探[J];中國自行車;1989年04期

2 谷敏;;混合車車架工藝點(diǎn)滴[J];中國自行車;1990年05期

3 陳華新;;車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(二)[J];摩托車技術(shù);1993年05期

4 高思榜;;摩托車車架結(jié)構(gòu)的分析與優(yōu)化研究[J];科技致富向?qū)?2013年17期

5 桑t熑，

本文編號：679683