基于镁合金的轮毂式电动汽车整体式车身研究

摘要

对于轮毂式电动汽车来说，由于采用体积小质量轻的轮毂电机代替了一般的电机，安装于轮边，所以轮毂式电动汽车有其自身特有的结构特点。有限元方法在汽车工业领域现在已经应用的非常广泛，应用有限元法对车身骨架进行分析是非常有效的，通过对车身结构静态的分析，对其进行评价，分析其强度、刚度等结构特性，得出车身的应力分布情况和变形情况，为后面的设计和生产提供依据。镁合金作为一种轻型材料，应该被应用到汽车上，事实也是如此。如何能更大范围的利用镁合金等新材料为汽车轻量化提供帮助将是未来发展的方向。
　　 本文以城市上班族为主要对象，设计一种双座轮毂式电动汽车，首先根据其市场定位特点以及轮毂式电动汽车本身结构特点设计出符合要求的车身造型，并在CATIA平台上建立车身骨架模型，应用CATIA的有限元模块对整体式车身骨架进行网格划分、边界条件处理和简化以及载荷的分配。结合汽车在实际运行中的工况，进行了空载弯曲工况、满载弯曲工况和扭转工况的计算分析，通过有限元分析找出车架的结构特性以及薄弱环节，发现该车身基本满足要求。并结合镁合金的特点，对整体式车身采用镁合金材料的状况进行了分析，发现在扭转工况下，局部应力过大，需要改进结构。本文所作的一些工作为以后的轮毂式电动汽车的车身结构设计提供了一些参考，并在采用镁合金材料上得出一些指导性的数据供参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2汽车车身设计的发展

1.3轮毂式电动汽车的结构特点

1.4课题研究内容和意义

1.4.1研究的意义

1.4.2研究内容

第2章轮毂式电动汽车造型设计

2.1曲面造型方法

2.1.1几种曲线的比较

2.1.2快速曲面造型方式

2.2 Catia A曲面的造型功能和方法

2.3电动汽车车身造型艺术分析

2.4轮毂式电动汽车外型设计

2.4.1前脸设计

2.4.2尾部和侧部造型

2.4.3总体效果

第3章轮毂式电动汽车车身结构分析

3.1有限元理论基础

3.1.1有限元法的基本思想及发展

3.1.2车身设计的有限元分析

3.1.3现有有限元软件的使用

3.2车身结构模型建立

3.2.1建模前的准备

3.2.2车身模型建立

3.3车身有限元模型的建立

3.3.1材料赋予

3.3.2单元选取和网格划分

3.3.3载荷处理

3.4车身结构有限元静态分析

3.4.1空载弯曲工况

3.4.2满载弯曲工况

3.4.3扭转工况

第4章轮毂式电动汽车镁合金车身设计及分析

4.1镁合金材料的基本介绍

4.1.1镁合金的基本特性

4.1.2镁合金的命名

4.1.3镁合金与其他几种合金材料的比较

4.2镁合金材料在汽车上的应用

4.3镁合金材料的选择

4.3.1镁合金性能分析

4.3.2镁合金材料的设计

4.4车身设计结果及分析

第5章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

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