轻型电动客车承载式车身设计及其轻量化研究

摘要

车身轻量化对纯电动城市公交车来说有重要的意义，它能够降低整车的质量，增加电池的数量，提高电动客车的续驶里程；承载式车身结构已经成为实现安全、可靠的轻量化设计的重要技术手段；研究表明，CAE技术被广泛的应用在车身结构分析以及优化中。
　　本研究主要内容包括：⑴基于CATIA软件建立原始车身的三维模型，并完成承载式车身设计。⑵基于HyperMesh建立原始车身以及承载式车身的有限元模型，并对城市电动公交的纯弯曲、紧急制动、加速、转向四种工况进行有限元分析，得到四种工况应力和变形图。⑶根据承载式车身的应力云图提取相关的设计变量，基于最优拉丁超立方对变量进行 DOE采样，并构建四种工况的近似数学模型（RBF神经网络），以同时满足四种工况的最小型钢厚度、最佳的应力为目标，基于第二代非劣排序遗传算法NSGA-II对四种近似模型进行多目标优化，获得最优的设计变量，并根据客车制造工艺对最优的设计变量进行修正，最后对优化的结果进行验证。⑷通过对承载式车身进行多目标优化得到最佳的设计变量，并得到了承载式车身四种工况的最大应力为129.9Mpa，符合材料的最大极限应力要求，并且车身的质量降低了10％，进而验证了本次论文多目标优化设计的合理性，为以后的纯电动客车结构的优化设计提供一些参考方法。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究现状

1.3 课题的来源及研究意义

1.4 本文研究的主要内容

1.5 本文使用软件的简介

1.6 本章小结

第二章 承载式车身设计

2.1 原始车身建模

2.2 承载式车身设计

2.3 本章小结

第三章 客车结构分析

3.1 有限元理论简介

3.2 有限元模型建立

3.3 工况分析

3.4 本章小结

第四章 优化设计

4.1 试验设计

4.2 近似模型的构建

4.3 多目标优化

4.4 本章小结

第五章 优化验证

5.1 有限元模型的验证

5.2 整车质量的验证

5.3 本章小结

总结和展望

总结

创新点

展望

参考文献

附录

致谢