仓储管理电动车车身结构及轻量化的研究

发布时间：2017-09-10 03:39

  本文关键词：仓储管理电动车车身结构及轻量化的研究

  更多相关文章： 电动车车身 有限元 轻量化 拓扑优化

【摘要】：当今社会,能源短缺问题和环境污染问题越来越显著。世界各国已经将电动车的开发和研究作为重中之重。电动汽车用电来代替油,使低排放和零噪音这些目标得到了实现,是有效解决环境问题和能源问题的重要手段,对汽车工业的可持续发展十分有利。因此,电动汽车逐步成为了当今汽车技术发展的一种必然趋势。车身是电动车总体的一个重要组成部分,它会受到来自于道路的各种不同载荷的作用,不仅如此,电动车上许多重要的总成件都是以车身作为载体进行安装的。因此,要保证电动车的装配和使用要求以及疲劳寿命,就必须使电动车的车身结构拥有足够的强度和刚度。在对仓储管理电动车车身结构进行设计时,首先,利用Creo2.0绘图软件建立仓储管理电动车的三维实体模型,并将该模型导入ANSYS中,得到电动车的有限元模型,在Workbench中对该电动车在满载弯曲、紧急制动、转弯等工况进行有限元分析,通过对有限元分析结果的研究和对比,不难找出应力较集中和车身强度不足的位置,并依据该结果对电动车车身进行合理改进。其次,在此基础上,也对电动车车身进行了约束模态分析,并提取了车身前十阶振型和固有频率进行分析,深入分析了电动车易发生共振的频率区间,对电动车车身结构的进一步改进有着十分重要的意义。最后,在电动车车身的强度和刚度都得到满足的前提下,在ANSYS中对该电动车进行拓扑优化,最终得到车身材料的最合理的分布形式,通过替换材料或移除多余部分来达到车身轻量化的目的。该电动车经过拓扑优化后的车身结构,既满足了电动车的各项性能要求,又有效地降低了电动车车身的质量,在一定程度上减少了能耗与废弃的排出,增加了续驶里程,改善了动力性能。为电动车的产业技术提升和全面示范性应用起到了强大的技术推动作用。
【关键词】：电动车车身 有限元 轻量化 拓扑优化
【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 研究背景及意义10-11
• 1.1.1 课题研究背景10-11
• 1.1.2 课题研究意义11
• 1.2 车身结构分析的历史回顾11-12
• 1.3 电动车发展现状12-14
• 1.3.1 国内电动汽车发展现状12-13
• 1.3.2 国外电动汽车发展现状13-14
• 1.4 本课题研究内容14-15
• 1.5 本章小结15-16
• 第2章 剪叉式液压升降机构数学模型的建立16-26
• 2.1 剪叉式升降平台的发展概况16-19
• 2.1.1 剪叉式升降平台的发展历史与现状16-18
• 2.1.2 剪叉式升降平台的发展趋势18-19
• 2.2 剪叉式液压升降平台的简介19-21
• 2.2.1 剪叉式液压升降平台概述19
• 2.2.2 剪叉式液压升降台的结构特点19-21
• 2.3 双叉机构数学模型的建立及力学分析21-25
• 2.4 剪叉式液压升降机构剪叉臂铰点受力分析25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 车身结构的静力学分析26-41
• 3.1 有限元分析的基本理论及步骤26-28
• 3.1.1 有限元分析的基本原理26-27
• 3.1.2 有限元分析的一般步骤27-28
• 3.2 ANSYS软件介绍28-31
• 3.2.1 ANSYS软件的发展概况28-29
• 3.2.2 ANSYS的主要技术特点29-30
• 3.2.3 ANSYS软件的组成30-31
• 3.2.4 ANSYS软件的分析过程31
• 3.3 车身结构有限元建模31-33
• 3.3.1 仓储管理电动车设计参数的确定31-32
• 3.3.2 运用Creo软件建立车身的三维几何模型32
• 3.3.3 有限元模型的生成32-33
• 3.4 车身结构静力分析的基本原理33-34
• 3.5 车身静力结构分析34-40
• 3.5.1 载荷工况分析34-36
• 3.5.2 车身工况分析36-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第4章 车身的有限元动态分析41-49
• 4.1 模态分析的求解方法42
• 4.2 模态分析的理论基础42-44
• 4.3 模态计算结果分析44-46
• 4.4 紧急制动瞬态响应分析46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 电动车车身的拓扑优化49-55
• 5.1 结构优化设计49-50
• 5.2 拓扑优化的方法与步骤50
• 5.3 ANSYS中拓扑优化的方法及步骤50-52
• 5.4 电动车车身拓扑优化结果与分析52-53
• 5.5 电动车优化车身骨架模型的建立53-54
• 5.6 本章小结54-55
• 第6章 车身优化后的有限元分析55-63
• 6.1 电动车车身优化骨架有限元模型的建立55
• 6.2 车身骨架的静力学分析55-59
• 6.3 车身骨架的模态分析59-61
• 6.4 电动车车身优化前后分析对比61-62
• 6.5 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 导师简介68-69
• 作者简介69-70
• 学位论文数据集70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 肖平;胡静丽;柳剑玲;;《汽车车身结构与设计》教学方法研究[J];学理论;2010年26期

2 张启森;;浅谈汽车车身材料的发展趋势[J];汽车维修与保养;2012年07期

3 黄天泽;陈树年;;汽车车身索隐[J];湖南大学学报;1989年03期

4 张毅;向汽车车身用钢轻量化迈进[J];上海钢研;1996年01期

5 雷正保,钟志华;汽车安全车身评定标准发展趋势[J];上海汽车;1997年09期

6 朋希;;钢铁制造商拟开发超轻钢汽车车身[J];现代家电;1997年02期

7 汪卫东,康华平;世界汽车车身开发现状及我们的对策[J];汽车科技;1998年06期

8 鲍晓沾;;现代汽车车身新技术[J];现代企业教育;2012年23期

9 潘林春;超轻钢车身的设计和应用[J];上海汽车;2000年12期

10 江涛;车身实物模型的变迁与车身开发技术的发展[J];上海汽车;2000年12期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 胡平;;基于计算机仿真的汽车车身及零部件数字化设计方法[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（上）[C];2005年

2 徐建全;陈铭年;林大同;;汽车车身结构的接头研究进展[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年

3 徐建全;陈铭年;林大同;;汽车车身结构的接头研究进展[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年

4 肖攀;周定陆;;基于台架试验方法的车身疲劳分析[A];“技术创新与核心能力建设”重庆汽车工程学会2006年会论文集[C];2006年

5 郎勇;;车身牵引装置的设计[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年

6 兰凤崇;赖番结;陈吉清;马聪承;;泡沫铝复合板材料高刚度车身结构的基础研究[A];面向未来的汽车与交通——2013中国汽车工程学会年会论文集精选[C];2013年

7 路洪洲;王文军;王智文;郭爱民;路贵民;;基于轻量化的车身用钢及铝合金的竞争分析[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

8 黄小平;;浅析车身几种常见的固定顶盖装饰条的结构[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年

9 张正;;汽车车身装焊夹具的协调性与统一性研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

10 徐文忠;曾祥群;徐文寿;;一步法涂装、制造玻璃钢车身的研究[A];环保型涂料及涂装技术研讨会论文集[C];2000年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 宋凤珠;放弃车身开发就等于放弃汽车[N];中国汽车报;2002年

2 任秀平 译;未来钢质汽车——引领车身结构前沿创新[N];世界金属导报;2012年

3 ;国际钢协:未来钢质车身能减重39%[N];世界金属导报;2013年

4 肖强;怎样衡量汽车品质[N];温州日报;2005年

5 记者 陈永杰;车身越重越安全？[N];北京科技报;2011年

6 张志勤 何立波 高真凤;世界轿车车身高强度钢应用进展[N];中国冶金报;2012年

7 小也;领驭2.0 MFI“走秀”京城[N];中华工商时报;2006年

8 孟岩 林元君;汽车安全的两大误区[N];经理日报;2005年

9 本报记者 黄震 王博;心向高处[N];当代汽车报;2006年

10 杜凉;概念车——别具匠心 独具魅力[N];上海科技报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 吴飞;汽车车身振动噪音控制混合数值方法研究[D];湖南大学;2015年

2 贺冠强;基于GPU和重分析的车身结构高效优化方法[D];湖南大学;2015年

3 迟瑞丰;乘用车概念车身参数化设计、仿真、优化一体化关键问题研究[D];吉林大学;2010年

4 曹友强;基于机敏约束阻尼的车身结构振动噪声控制研究[D];重庆大学;2011年

5 左文杰;简化车身框架结构建模与快速优化研究[D];吉林大学;2010年

6 黄颀;汽车车身部件约束变体建模若干关键技术研究[D];吉林大学;2010年

7 刘波;知识驱动的车身结构设计方法研究及相关软件开发[D];吉林大学;2007年

8 石琴;基于现代设计理论的车身结构设计方法研究[D];合肥工业大学;2006年

9 周云郊;钢铝混合材料车身结构轻量化设计关键问题与应用研究[D];华南理工大学;2011年

10 宋凯;汽车车身结构概念设计关键技术研究[D];湖南大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 郭启涛;某型防地雷车车身结构优化设计研究[D];南京理工大学;2015年

2 湛璇;基于参数化方法的车身概念正碰模块的正向设计与优化研究[D];华南理工大学;2015年

3 张良;某乘用车车身声振舒适性分析及优化研究[D];西南交通大学;2015年

4 郭贵平;某特种车驾驶室结构设计分析及优化[D];南京理工大学;2015年

5 姚宾;基于有限元的客车车身结构的振动与疲劳可靠性分析[D];长安大学;2015年

6 陈冬民;车身关键零部件选材方法的研究[D];南昌大学;2015年

7 熊元;新能源汽车全塑车身结构及安全耐撞性能分析[D];北京化工大学;2015年

8 王洪宇;基于多层次优化方法的车身底板结构概念设计[D];大连理工大学;2015年

9 肖勇;新能源汽车全塑车身设计及制造技术研究[D];北京化工大学;2015年

10 刘迎林;GMF-NEV全塑车身仪表板及部分车身结构设计与分析[D];北京化工大学;2015年

，

本文编号：824521