商用车驾驶室白车身轻量化优化设计与分析

发布时间：2017-08-22 02:36

  本文关键词：商用车驾驶室白车身轻量化优化设计与分析

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【摘要】：目前国际上在重型商用车开发设计中,通过新材料、新结构等技术手段的应用,持续进行的车辆的自重轻量化研究,使整车的动力性不断提高,燃油消耗量降低,减少环境污染。因此,从节约能源及环境保护出发,汽车轻量化研究一直是持续的课题。为缩小与国外重型卡车的技术差距,在J6P驾驶室原有产品平台上,围绕驾驶室白车身降重开展研究:以降低能耗为目标开展了J6P驾驶室白车身轻量化研究工作。对白车身的材料厚度和车身结构进行优化,使驾驶室在满足基本性能及安全性能的基础上,对J6P驾驶室进行轻量化设计。本文以一汽最新研发的商用车驾驶室为研究对象,围绕白车身轻量化设计优化展开研究,通过建立有限元模型,分析获得原有驾驶室基本性能参数,再通过灵敏度分析、拓扑优化分析等进行轻量化设计,同时兼顾原有零件的工艺性,减少模具投入,最终通过试制完成轻量化驾驶室,再经过安全试验及道路可靠性试验验证性能满足目标要求,达到了轻量化的目的。(1)分析现在国际上流行的轻量化设计手段及实现办法,根据使用的车身理论重量的近似算法,并结合商用车轻量化系数定义轻量化目标。(2)采用拓扑优化方法进行驾驶室的轻量化研究,并对研究结果进行必要的CAE分析。(3)进行车身尺寸优化,利用有限元对车身零件敏感度探测,确定各零件减薄程度,并根据现生产情况确定最终的优化设计方案,再进行系统的CAE分析,包括基本性能和安全两大类。(4)对试制的轻量化驾驶室进行台架试验、道路试验、安全试验。最终证明了轻量化60kg的驾驶室白车身方案满足设计要求,具备投放市场的条件,达到了预期的研究目标。
【关键词】：商用车 白车身 轻量化 CAE分析 优化设计
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.82
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 论文研究的背景及意义10
• 1.2 国内外车身轻量化研究现状10-16
• 1.2.1 新材料的应用11-13
• 1.2.2 新技术新工艺的广泛应用13-15
• 1.2.3 国内外车身轻量化设计概况15-16
• 1.3 本文研究的主要内容16-18
• 第2章 驾驶室白车身轻量化目标的确定18-24
• 2.1 引言18
• 2.2 轻量化系数确定18-20
• 2.2.1 车型尺寸与重量的对比分析18-19
• 2.2.2 确定各尺寸方向轻量化系数19-20
• 2.3 J6P驾驶室白车身目标重量确定20-21
• 2.3.1 根据轻量化系数计算J6P驾驶室目标重量20-21
• 2.3.2 根据车型、可靠性确定重量降低目标21
• 2.4 小结21-24
• 第3章 驾驶室白车身框架结构优化设计24-34
• 3.1 引言24
• 3.2 白车身框架结构拓扑优化设计24-27
• 3.3 CAE分析27-31
• 3.3.1 模态分析27-29
• 3.3.2 驾驶室扭转刚度分析29-30
• 3.3.3 驾驶室弯曲刚度分析30-31
• 3.4 框架车身结构安全分析31-33
• 3.5 小结33-34
• 第4章 驾驶室白车身尺寸优化设计34-44
• 4.1 引言34
• 4.2 零件厚度变化敏感度探测34-37
• 4.3 减薄零件材料厚度生产可行性分析37-38
• 4.4 重量核算及CAE分析38-41
• 4.4.1 重量计算38
• 4.4.2 CAE分析38-41
• 4.5 车身结构安全分析41-42
• 4.6 小结42-44
• 第5章 轻量化驾驶室性能及可靠性验证44-64
• 5.1 引言44
• 5.2 白车身台架试验对比44-54
• 5.2.1 白车身MTS台架试验44-47
• 5.2.2 试验设备47-48
• 5.2.3 试验方法48-49
• 5.2.4 试验结果49-54
• 5.2.5 试验结果对比54
• 5.3 白车身安全试验54-58
• 5.3.1 ECE R29 TESTA前碰撞试验54-56
• 5.3.2 ECE R29 TESTB压顶试验56-57
• 5.3.3 ECE R29 TESTC驾驶室后围静压强度57-58
• 5.4 整车道路试验58-63
• 5.4.1 道路试验准备58-59
• 5.4.2 样车试验结果59-63
• 5.5 小结63-64
• 第6章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64
• 6.2 工作展望64-66
• 参考文献66-70
• 作者简介70-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：716623