快換式純電動公交客車車身骨架有限元分析與輕量化設(shè)計.pdf

1、純電動公交客車作為一種理想的清潔能源城市公共交通工具，在我國發(fā)展具有獨特的優(yōu)勢。目前，純電動公交客車存在電池成本高、電池比能量、比功率小及續(xù)駛里程短等問題。由于汽車行駛時能量消耗與質(zhì)量成正比，那么減輕車身質(zhì)量，則可提高純電動公交客車動力能源的使用效率。因此對于續(xù)駛里程本就吃緊的純電動公交客車，輕量化的意義更為重大。
　　本文首先分析了山東理工大學(xué)新能源汽車研究院自主研制的快換式純電動公交客車及其動力電池系統(tǒng)全承載結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點。根

2、據(jù)當(dāng)前研制出來的車身設(shè)計方案，在大型有限元軟件ANSYS中建立了整車的幾何模型，使用精度較高的板殼單元shell181劃分網(wǎng)格，得到了整車的有限元模型。
　　在客車典型工況下，采用了基于載荷等效法客車典型工況建模的方法，考慮了穩(wěn)定桿、推力桿、空氣彈簧的等效載荷，模型受力與公交客車的實際受力情況符合度更高。并對純電動公交客車車身骨架進(jìn)行了靜力結(jié)構(gòu)分析，得到了整車的應(yīng)力分布和剛度狀況。通過模態(tài)分析，掌握了車身剛度和強(qiáng)度的宏觀分布。

3、r>　　在結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，提出了較為詳細(xì)的車身骨架輕量化的改進(jìn)方案。在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，本文主要通過改變鋼梁結(jié)構(gòu)件的厚度和截面尺寸，改變結(jié)構(gòu)的布置形式，實現(xiàn)減輕車身質(zhì)量的目標(biāo)。同時，對車身骨架輕量化方案進(jìn)行驗證，以確定其可行性。經(jīng)過輕量化設(shè)計研究，整車骨架在客車五種典型工況下均滿足強(qiáng)度使用要求，動態(tài)性能得到了改善。最終，車身骨架總質(zhì)量減輕376kg。
　　提出了一種基于強(qiáng)度理論的大客車開口變形分析新方法。與傳統(tǒng)開口變形的評價方法相