電動(dòng)客車(chē)鉚接車(chē)身骨架有限元分析及輕量化設(shè)計(jì).pdf

1、汽車(chē)工業(yè)是現(xiàn)代社會(huì)的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量的不斷增加，石油資源短缺和環(huán)境污染的問(wèn)題日益嚴(yán)重，大力發(fā)展和推廣純電動(dòng)汽車(chē)成為當(dāng)前社會(huì)的重要責(zé)任。而電動(dòng)客車(chē)車(chē)身骨架作為電動(dòng)客車(chē)的主要承載部件，所占電動(dòng)客車(chē)總質(zhì)量百分比最大，因此對(duì)電動(dòng)客車(chē)車(chē)身骨架進(jìn)行輕量化研究對(duì)減少電動(dòng)客車(chē)總質(zhì)量，對(duì)延長(zhǎng)續(xù)駛里程，改善動(dòng)力性具有十分重要的意義。
　　本文以某公司客車(chē)研究開(kāi)發(fā)的電動(dòng)客車(chē)HFF6129G03EV的鋼鋁鉚接車(chē)身骨架為研究對(duì)象，結(jié)合客車(chē)骨架的三維

2、UG模型，在HyperWorks有限元軟件中建立包括鋁車(chē)身與鋼底架鉚接區(qū)域螺栓在內(nèi)的客車(chē)骨架有限元模型，分析了客車(chē)車(chē)身在水平彎曲、緊急制動(dòng)、緊急轉(zhuǎn)彎、極限扭轉(zhuǎn)工況下的應(yīng)力分布和應(yīng)變狀況，然后綜合評(píng)價(jià)了車(chē)身骨架強(qiáng)度與剛度性能和車(chē)身與底架鉚接螺栓的強(qiáng)度，同時(shí)，對(duì)車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到低階模態(tài)下車(chē)身骨架的固有頻率和振型，掌握其動(dòng)態(tài)特性，分析得出客車(chē)底架具有輕量化的余地。
　　利用電阻應(yīng)變片的特性，通過(guò)對(duì)該車(chē)身進(jìn)行靜態(tài)電測(cè)試驗(yàn)，測(cè)

3、得車(chē)身骨架關(guān)鍵點(diǎn)處的應(yīng)力情況，與有限元分析的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)理論運(yùn)算值和試驗(yàn)測(cè)量值二者之間的誤差，但誤差在允許的范圍內(nèi)，試驗(yàn)表明本文中建立的電動(dòng)客車(chē)車(chē)身有限元模型比較準(zhǔn)確。
　　在此基礎(chǔ)上，在OptiStruct有限元軟件中建立了客車(chē)底架的優(yōu)化模型，對(duì)客車(chē)底架主要部件的板厚進(jìn)行了靈敏度分析，運(yùn)用相對(duì)靈敏度進(jìn)行設(shè)計(jì)變量的篩選后，對(duì)客車(chē)底架進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，并對(duì)輕量化前后的車(chē)身骨架進(jìn)行了靜態(tài)分析和模態(tài)分析，對(duì)比輕量化前后車(chē)身骨架的剛度