基于拓?fù)鋬?yōu)化的純電動(dòng)公交客車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、基于拓?fù)鋬?yōu)化的純電動(dòng)公交客車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)分析重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名：文光輝指導(dǎo)教師：張華副教授專(zhuān)業(yè)：力學(xué)學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)重慶大學(xué)航空航天學(xué)院二O一五年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要純電動(dòng)公交客車(chē)以電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)客車(chē)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，車(chē)身承載形式和結(jié)構(gòu)相對(duì)傳統(tǒng)燃油客車(chē)已經(jīng)發(fā)生改變，作為新型客車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)在概念設(shè)計(jì)階段引入拓?fù)鋬?yōu)化有著重要意義。近年來(lái)，隨著拓?fù)鋬?yōu)化的研究不斷深入和完善，其在例如汽車(chē)、航空航天以及建筑等工

2、程領(lǐng)域帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)也成為了結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的前沿、熱點(diǎn)以及重難點(diǎn)課題，越來(lái)越多的學(xué)者專(zhuān)注于該領(lǐng)域的研究。本文首先對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化進(jìn)行了概述，進(jìn)一步討論了目前國(guó)內(nèi)外在拓?fù)鋬?yōu)化領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀以及拓?fù)鋬?yōu)化在汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的意義，最后提出了利用拓?fù)鋬?yōu)化的方法對(duì)純電動(dòng)公交客車(chē)車(chē)身進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)想。進(jìn)一步對(duì)客車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法以及拓?fù)鋬?yōu)化基礎(chǔ)理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，探討了均勻化方法、變厚度法以及獨(dú)立連續(xù)映射方法等各自的特點(diǎn)以及在工程

3、實(shí)際中的應(yīng)用。對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化的數(shù)學(xué)算法例如序列線性規(guī)劃法、序列二次規(guī)劃法、序列凸規(guī)劃法和序列增廣拉格朗日法等進(jìn)行了研討，最后確定利用基于simp插值方式的變密度法對(duì)純電動(dòng)公交客車(chē)車(chē)身進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。最后基于多目標(biāo)多工況拓?fù)鋬?yōu)化方法對(duì)純電動(dòng)公交客車(chē)車(chē)身進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。介紹了多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的基本理論，并且以客車(chē)正常行駛中的四種典型工況的柔度和車(chē)身自由模態(tài)前六階頻率為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)而建立了多目標(biāo)多工況拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型，根據(jù)純電動(dòng)公交客車(chē)的概念設(shè)

4、計(jì)要求，建立了客車(chē)拓?fù)鋬?yōu)化的有限元模型，通過(guò)Optistruct優(yōu)化軟件對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了迭代計(jì)算。通過(guò)對(duì)迭代曲線的分析確定拓?fù)鋬?yōu)化可靠，然后基于拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)果進(jìn)行車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。針對(duì)最后的車(chē)身結(jié)構(gòu)，利用有限單元法對(duì)純電動(dòng)公交客車(chē)車(chē)身進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，分析的主要內(nèi)容有車(chē)身在四種典型工況下的靜態(tài)強(qiáng)度剛度以及車(chē)身前六階自由頻率。有限元結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果表明，基于拓?fù)鋬?yōu)化的純電動(dòng)公交客車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)滿足基本的強(qiáng)度剛度要求，并且低階模態(tài)頻率避開(kāi)了客車(chē)在正常行駛