基于参数化模型的小型电动车全铝框架车身结构轻量化设计
发布时间：2021-07-21 04:59
近些年来,我国新能源汽车蓬勃发展,然而电池技术限制了电动车的续航里程,此时轻量化设计对电动车的续航能力有着更重要的影响。以铝合金为主的轻合金挤压型材和板材越来越多的应用到汽车当中。考虑到电动车整体的布置形式和以型材为主的车身框架结构不同于燃油车,在车身结构设计与优化方面也应有单独的方法与流程。本文对小型电动车铝合金框架式车身结构进行了初始设计并基于参数化模型轻量化优化设计,具体内容如下:根据小型电动车的结构尺寸以及车身结构常用型材的材料与截面形状,建立初始化小型电动车框架式车身结构以及有限元模型并进行仿真计算得到初始结构的弯曲刚度、扭转刚度和模态性能,与对标车和目标值进行对比;利用参数化建模软件SFE CONCEPT建立车身框架部分的参数化模型,通过与有限元模型的仿真结果和实际框架车身试验结果进行对比,验证了参数化模型的可靠性,为后续的参数化优化做好基础。综合外形尺寸、底盘及其他相关布置,同时考虑7种工况,基于折衷规划法以柔度最小为目标对车身结构进行拓扑优化。参考拓扑优化结果和前期仿真分析数据,在初始车身结构基础上改进设计。建立改进后车身结构的参数化模型,并对快速生成的有限元模型进行基...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
续驶里程、NEDC工况百公里耗电量与整备质量的关系
于搭建车身主体框架结构，选取焊接性能好的 5052H32 铝合金板材作为车身件。3 型材截面的选择近些年来铝合金型材挤压技术在不断地提高，可以设计并生产出不同的截面形范围与壁厚的型材，除了一些标准的型材之外呢，还可以根据用户个性化的需发不同截面形式的型材。在众多型材当中，常见的有如图 2.1 中几类：周边带，这类型材主要用于工业中框架以及工作台的搭建，一般采用一些接头配件装槽中通过螺纹螺母连接；格栅状或发射状型材，具有较大的表面积，一般多用的散热；封闭空腔型材，最简单的“口”、“田”字形，具有一个或多个封闭的空腔较高，一般连接多采用焊接或特殊接头连接，车身结构型材一般选取此类截面，根据具体部位需求设计不同特性的截面。
图 2.2 基本截面类型车身结构的设计在市场上比较常见的 A00 级电动汽车的外形和内部结构以数，作为车身结构初始设计的参考。表 2.1 常见 A00 级电动汽车尺寸参数 奔奔 EV 江铃 E200S 奇瑞 eQ 北汽 3730 3640 3564 3 1650 1570 1620 1 1530 1490 1527 1 2410 2345 2343 2车型的尺寸参数以及车身结构，采用型材搭建出初始框架，
【参考文献】：
期刊论文
[1]隐式参数化发动机舱盖结构轻量化研究[J]. 杨旭,刘莹,乔鑫. 汽车实用技术. 2018(18)
[2]汽车用6×××系铝合金及其冲压成形性研究综述[J]. 汪建强,郭丽丽. 轻合金加工技术. 2018(09)
[3]全铝及钢-铝混合车身轻量化连接技术[J]. 张林阳. 汽车工艺与材料. 2018(07)
[4]5×××系铝合金汽车板研究进展[J]. 苑锡妮,杨兵,曾渝. 轻合金加工技术. 2018(06)
[5]铝合金用于新能源乘用车车身轻量化及经济性分析[J]. 刘頔,朱成. 科技与创新. 2018(03)
[6]基于NSGA-Ⅱ算法的客车底架的离散拓扑优化[J]. 高云凯,段少东. 同济大学学报(自然科学版). 2017(11)
[7]国外汽车车体轻量化研发进展[J]. 郑欣,王祝堂. 轻合金加工技术. 2017(03)
[8]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 郑晖,赵曦雅. 锻压技术. 2016(02)
[9]电动汽车轻量化技术研究现状与发展趋势[J]. 陈辛波,杭鹏,王叶枫. 汽车工程师. 2015(11)
[10]隐式参数化建模技术在前期CAE分析中的应用[J]. 胡宗波,唐晓峰,吴训成,姜欣. 上海工程技术大学学报. 2013(04)
博士论文
[1]白车身参数化建模与多目标轻量化优化设计方法研究[D]. 季枫.吉林大学 2014
硕士论文
[1]基于悬架刚度阻尼优化的车辆侧翻稳定性研究[D]. 张辉.湖南大学 2018
[2]白车身前端结构参数化建模与轻量化设计[D]. 宁厚于.吉林大学 2016
[3]轻质高强车体结构概念开发与优化研究[D]. 李新贤.华南理工大学 2016
[4]概念设计阶段车身接头结构优化设计研究[D]. 王超.湖南大学 2015
[5]基于性能驱动的微型纯电动车车身设计及优化[D]. 涂小春.湖南大学 2015
[6]基于拓扑优化的电动汽车新概念车身设计方法研究[D]. 姜卫远.北京理工大学 2015
[7]车身结构隐式参数化建模及其在轻量化设计中的应用研究[D]. 谢晨.吉林大学 2014
本文编号：3294361
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
续驶里程、NEDC工况百公里耗电量与整备质量的关系
于搭建车身主体框架结构，选取焊接性能好的 5052H32 铝合金板材作为车身件。3 型材截面的选择近些年来铝合金型材挤压技术在不断地提高，可以设计并生产出不同的截面形范围与壁厚的型材，除了一些标准的型材之外呢，还可以根据用户个性化的需发不同截面形式的型材。在众多型材当中，常见的有如图 2.1 中几类：周边带，这类型材主要用于工业中框架以及工作台的搭建，一般采用一些接头配件装槽中通过螺纹螺母连接；格栅状或发射状型材，具有较大的表面积，一般多用的散热；封闭空腔型材，最简单的“口”、“田”字形，具有一个或多个封闭的空腔较高，一般连接多采用焊接或特殊接头连接，车身结构型材一般选取此类截面，根据具体部位需求设计不同特性的截面。
图 2.2 基本截面类型车身结构的设计在市场上比较常见的 A00 级电动汽车的外形和内部结构以数，作为车身结构初始设计的参考。表 2.1 常见 A00 级电动汽车尺寸参数 奔奔 EV 江铃 E200S 奇瑞 eQ 北汽 3730 3640 3564 3 1650 1570 1620 1 1530 1490 1527 1 2410 2345 2343 2车型的尺寸参数以及车身结构，采用型材搭建出初始框架，
【参考文献】：
期刊论文
[1]隐式参数化发动机舱盖结构轻量化研究[J]. 杨旭,刘莹,乔鑫. 汽车实用技术. 2018(18)
[2]汽车用6×××系铝合金及其冲压成形性研究综述[J]. 汪建强,郭丽丽. 轻合金加工技术. 2018(09)
[3]全铝及钢-铝混合车身轻量化连接技术[J]. 张林阳. 汽车工艺与材料. 2018(07)
[4]5×××系铝合金汽车板研究进展[J]. 苑锡妮,杨兵,曾渝. 轻合金加工技术. 2018(06)
[5]铝合金用于新能源乘用车车身轻量化及经济性分析[J]. 刘頔,朱成. 科技与创新. 2018(03)
[6]基于NSGA-Ⅱ算法的客车底架的离散拓扑优化[J]. 高云凯,段少东. 同济大学学报(自然科学版). 2017(11)
[7]国外汽车车体轻量化研发进展[J]. 郑欣,王祝堂. 轻合金加工技术. 2017(03)
[8]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 郑晖,赵曦雅. 锻压技术. 2016(02)
[9]电动汽车轻量化技术研究现状与发展趋势[J]. 陈辛波,杭鹏,王叶枫. 汽车工程师. 2015(11)
[10]隐式参数化建模技术在前期CAE分析中的应用[J]. 胡宗波,唐晓峰,吴训成,姜欣. 上海工程技术大学学报. 2013(04)
博士论文
[1]白车身参数化建模与多目标轻量化优化设计方法研究[D]. 季枫.吉林大学 2014
硕士论文
[1]基于悬架刚度阻尼优化的车辆侧翻稳定性研究[D]. 张辉.湖南大学 2018
[2]白车身前端结构参数化建模与轻量化设计[D]. 宁厚于.吉林大学 2016
[3]轻质高强车体结构概念开发与优化研究[D]. 李新贤.华南理工大学 2016
[4]概念设计阶段车身接头结构优化设计研究[D]. 王超.湖南大学 2015
[5]基于性能驱动的微型纯电动车车身设计及优化[D]. 涂小春.湖南大学 2015
[6]基于拓扑优化的电动汽车新概念车身设计方法研究[D]. 姜卫远.北京理工大学 2015
[7]车身结构隐式参数化建模及其在轻量化设计中的应用研究[D]. 谢晨.吉林大学 2014
本文编号：3294361
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