碳纖維復(fù)合材料純電動汽車車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、純電動汽車(PEV)的發(fā)展是汽車產(chǎn)業(yè)向著智能化、電動化、輕量化方向轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié)。汽車產(chǎn)業(yè)在第三次工業(yè)革命的影響下，將會在汽車選材、生產(chǎn)制造方式以及能源信息等方面產(chǎn)生顛覆性、革命性的變化。目前，純電動汽車的發(fā)展還處于早起階段，汽車市場依然被傳統(tǒng)燃油車所占據(jù);但是，隨著技術(shù)的發(fā)展和環(huán)境的變化，純電動汽車的社會需求量會越來越大。純電動汽車在動力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)方面與傳統(tǒng)車存在較大差異，因此對其整車結(jié)構(gòu)形式包括車身結(jié)構(gòu)都需提出新的設(shè)計(jì)要求。研究

2、概念設(shè)計(jì)階段電動汽車車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法對于提高整車性能，縮短設(shè)計(jì)周期有著重要意義。
　　本文的研究主要以車身剛度性能為主導(dǎo)，采用了新型碳纖維復(fù)合材料(CFRP)對非承載式純電動汽車車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。碳纖維復(fù)合材料是實(shí)現(xiàn)車身輕量化的理想材料;采用非承載式車身的純電動汽車，其車身承受的載荷較小，便于輕型材料的使用和車身個(gè)性化設(shè)計(jì)，能夠更好的滿足社會需求。本文詳細(xì)分析了碳纖維復(fù)合材料各向異性的力學(xué)特性，參考某款成熟電動汽車車身結(jié)構(gòu)建立

3、車身簡化模型，確定了18個(gè)主斷面的位置及參數(shù);通過計(jì)算得到了車架傳遞到車身的載荷大小，采用傳遞矩陣法建立了車身剛度鏈計(jì)算模型，準(zhǔn)確描述了復(fù)合材料電動車車身主斷面屬性與剛度的關(guān)系;以復(fù)合材料的鋪層參數(shù)為優(yōu)化變量，車身剛強(qiáng)度為主要約束條件，車身質(zhì)量最小為目標(biāo)函數(shù)利用遺傳算法進(jìn)行求解，得到了滿足車身剛強(qiáng)度要求的復(fù)合材料電動汽車車身主斷面參數(shù);論文最后將復(fù)合材料車身剛度計(jì)算結(jié)果與鋼制材料車身剛度對比，驗(yàn)證了復(fù)合材料剛度鏈模型的準(zhǔn)確性，同時(shí)也證明