微型純電動車車架結(jié)構(gòu)性能分析與優(yōu)化.pdf

1、CAE技術(shù)的成熟使有限元法廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車等行業(yè)并取得了很大的成果。有限元法對提高汽車動、靜態(tài)性能和優(yōu)化車身、車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縮短新車開發(fā)周期，均有重要意義。將有限元技術(shù)應(yīng)用于汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析，提出改進(jìn)意見，使結(jié)構(gòu)能夠滿足強(qiáng)度和剛度要求，已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)的重要組成部分。車架作為汽車上許多重要總成的載體，承受著來自道路和裝載的各種復(fù)雜載荷作用，其設(shè)計(jì)的合理與否直接關(guān)系到整車設(shè)計(jì)的成敗，如何設(shè)計(jì)合理的車架已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之

2、一。
　　本文以某微型純電動汽車為研究對象，綜合利用三維建模技術(shù)、有限元法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論，對電動車車架作了全面的性能仿真分析和研究。在對電動車車架實(shí)體模型及其承受載荷進(jìn)行適當(dāng)簡化后，利用Pro/E建立車架有限元幾何模型，然后以有限元技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)電動車行駛特點(diǎn)，利用MSC.Patran/Nastran軟件分析車架在四種典型工況下的靜態(tài)應(yīng)力特性，得到車架的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律；對車架做模態(tài)分析和頻率響應(yīng)分析，找出車架的固有頻率和固有

3、振型，提取車架關(guān)鍵部位頻率激勵(lì)下的動態(tài)位移響應(yīng)，確定車架的性能參數(shù)，使我們對車架的性能有更加全面客觀的認(rèn)識，為橫梁的分布數(shù)量、位置及縱梁的加強(qiáng)方式提供了依據(jù)；最后，綜合分析結(jié)果，提出車架輕量化方案，以車架質(zhì)量最優(yōu)為目標(biāo)進(jìn)行截面優(yōu)化及整體改進(jìn)設(shè)計(jì)，并對新車架加以分析研究。
　　本文的研究表明該微型純電動車車架滿足強(qiáng)度和剛度要求，動態(tài)特性也符合設(shè)計(jì)要求，但存在材料盈余和薄弱環(huán)節(jié)現(xiàn)象，經(jīng)過優(yōu)化后新車架比原車架結(jié)構(gòu)更輕，提高了材料利用率。