電動(dòng)客車車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、續(xù)駛里程較短，動(dòng)力不足是限制電動(dòng)客車應(yīng)用推廣的技術(shù)難題。減輕電動(dòng)客車總質(zhì)量對(duì)延長(zhǎng)其續(xù)駛里程，提高比功率，改善動(dòng)力性具有非常重要的意義。而電動(dòng)客車車身骨架作為電動(dòng)客車的主要承載部件，所占電動(dòng)客車總質(zhì)量百分比最大，因此對(duì)電動(dòng)客車車身骨架進(jìn)行輕量化研究對(duì)減少電動(dòng)客車總質(zhì)量具有十分重要的意義。
　　 本文以某客車公司研究開發(fā)的純電動(dòng)客車GZ6100EV的車身骨架為研究對(duì)象，運(yùn)用有限元分析方法在電動(dòng)客車車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)與研究領(lǐng)域進(jìn)行了以

2、下幾項(xiàng)工作：⑴對(duì)該車型車身骨架進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。在運(yùn)用CATIA-V5軟件進(jìn)行三維建模之后將實(shí)體模型導(dǎo)入ANSYS Workbench軟件中建立了電動(dòng)客車車身骨架仿真分析平臺(tái)。⑵在車身骨架有限元分析模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)城市公交客車的常見行駛工況如彎曲、扭轉(zhuǎn)、緊急轉(zhuǎn)彎、緊急制動(dòng)等危險(xiǎn)工況下進(jìn)行車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度分析，得到車身骨架在各工況下應(yīng)力應(yīng)變的分布情況，分析原設(shè)計(jì)中存在的設(shè)計(jì)余量，為輕量化優(yōu)化方案的提出提供必要的依據(jù)；⑶根據(jù)有限元分析的結(jié)果

3、提出了兩種輕量化方案，一是保持原車材料不變，運(yùn)用ANSYS Workbench軟件平臺(tái)對(duì)車身骨架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)；二是廣泛采用先進(jìn)高強(qiáng)度鋼代替原車設(shè)計(jì)中的使用的普通碳素鋼，以結(jié)構(gòu)件的截面參數(shù)為變量進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)廣泛采用先進(jìn)高強(qiáng)度鋼后，車身骨架的減重效果更為明顯。本文通過計(jì)算分析，在滿足各工況強(qiáng)度與剛度的要求下，運(yùn)用拓?fù)鋬?yōu)化方案最終使車身骨架的總質(zhì)量由2140.7Kg下降至2018Kg，減重幅度為5.7％，而廣泛采用先進(jìn)高強(qiáng)度