多功能电动汽车底盘的动力学仿真
发布时间:2017-08-19 18:03
本文关键词:多功能电动汽车底盘的动力学仿真
更多相关文章: 电动汽车 车架 静力分析 模态分析 瞬态分析 ANSYS
【摘要】:电动汽车产业的崛起是国际汽车产业界所达成的共识。车架作为电动汽车装配的载体,承受着车上大部分机件的质量和冲击,并受到路面通过轮胎和悬架传递给它的各种力和力矩,是相对复杂的受力结构,不仅车架的刚度、强度等静态特性需要满足要求,车架还需具有良好的动态特性,确保不会在行驶中发生整体共振,影响乘车人员的舒适度和人身安全。为了验证多功能电动汽车车架的安全性和稳定性,首先在ANSYS/Workbench中生成车架的有限元模型,通过试验得到最优网格划分方案,并分别对扫雪车和运输车车架的弯曲、扭转和紧急制动工况进行静力分析,由车架在工况下的变形和应力分布图确定车架的改进方向;其次对车架进行了自由模态分析,检查车架结构的准确性,结合实际情况对车架进行约束模态分析,得到工况下车架的固有频率及其振型,分析路面和电机可能对车架造成的影响;通过Adams和ANSYS联合仿真,对车架进行了瞬态动力学分析,得到在受到随时间变化的冲击力时车架上关键点的位移和应力大小,验证车架的安全性;最后根据动静态分析结果,提出车架的结构改进方案,并验证改进方案的可行性。经过车架结构的改进,车架刚度和强度符合设计要求,减轻了16.86%的质量,节省了能量,间接提高了电动汽车的续航里程。利用有限元技术对车架的结构进行评价,能够尝试不同的方案,节约设计成本,为实际生产阶段提供了参考资料和技术经验。
【关键词】:电动汽车 车架 静力分析 模态分析 瞬态分析 ANSYS
【学位授予单位】:华北理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.72
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 引言9-10
- 第1章 绪论10-16
- 1.1 研究背景与意义10-11
- 1.2 国内外发展现状11-12
- 1.2.1 国内发展现状11
- 1.2.2 国外发展现状11-12
- 1.3 有限元在汽车领域的研究现状12-14
- 1.4 ANSYS/Workbench简介14
- 1.5 课题来源及研究内容14-15
- 1.6 本章小结15-16
- 第2章 多功能电动车有限元模型的建立16-24
- 2.1 多功能电动车车架设计16
- 2.2 三维模型的建立16-17
- 2.3 有限元模型的建立17-23
- 2.3.1 统一物理量17
- 2.3.2 网格化分17-19
- 2.3.3 载荷的分类19-22
- 2.3.4 工况分析22
- 2.3.5 约束处理22-23
- 2.4 本章小结23-24
- 第3章 多功能电动车车架结构静力分析24-34
- 3.1 结构静力学分析24-25
- 3.2 扫雪车车架静力分析25-29
- 3.2.1 满载弯曲工况25-27
- 3.2.2 满载扭转工况27-28
- 3.2.3 紧急制动工况28-29
- 3.3 运输车车架静力分析29-33
- 3.3.1 满载弯曲工况29-30
- 3.3.2 满载扭转工况30-31
- 3.3.3 紧急制动工况31-33
- 3.4 本章小结33-34
- 第4章 车架模态分析34-44
- 4.1 模态分析的意义34
- 4.2 模态分析的方法34-36
- 4.2.1 模态分析基本理论34-35
- 4.2.2 ANSYS模态分析35-36
- 4.2.3 模态分析评价原则36
- 4.3 自由模态分析36-39
- 4.4 约束模态分析39-42
- 4.4.1 约束模态分析前处理39
- 4.4.2 约束模态分析39-42
- 4.5 本章小结42-44
- 第5章 车架瞬态分析44-51
- 5.1 瞬态动力学分析理论44-46
- 5.2 瞬态动力学分析方法46-48
- 5.2.1 Adams受力仿真46-47
- 5.2.2 ANSYS瞬态分析47-48
- 5.3 瞬态动力学分析结果48-50
- 5.4 本章小结50-51
- 第6章 车架结构优化51-57
- 6.1 截面尺寸优化51-54
- 6.1.1 ANSYS优化方法及其工具51-52
- 6.1.2 主纵梁截面优化52-54
- 6.2 车架局部结构改进54-56
- 6.3 本章小结56-57
- 结论57-58
- 参考文献58-61
- 致谢61-62
- 导师简介62-63
- 作者简介63-64
- 学位论文数据集64
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