6850型纯电动城市客车车身有限元分析与优化

摘要

纯电动客车具有零排放、低噪音、绿色环保等特点，正在逐步成为各国大力推广的交通工具之一。与传统客车相比，纯电动客车车身骨架结构上存在很大差异，但目前大部分国产的纯电动客车车身是在传统客车车身改装而来，所以在车身结构方面还存在很多有待改进的地方。本文以中通客车股份有限公司研发的纯电动城市客车 LCK6850EVG为研究对象，运用有限元分析的方法，对客车车身进行分析与优化。
　　首先，在CATIA中完成车身几何模型，导入HyperMesh中，经过网格划分，完成客车车身骨架结构有限元模型；其次，采用Block Lanczos计算方法，对车身骨架进行模态分析，主要分析了客车车身骨架结构的前七阶模态及振型图，前七阶模态频率主要集中在10~22HZ之间，结果表明该电动客车车身骨架的低阶模态频率相对较为合理；然后，利用有限元分析理论，选择满载高速匀速直线行驶以及路面坑洼不平时导致左右轮悬空扭转工况下，对车身骨架进行强度、刚度分析，得出了车身骨架在这几种工况下，应力应变值、位移变形量和开口结构对角线变化率，分析了应力集中的部位和变形最大的地方以及开口对角线变化不合理的窗和门，为车身结构的改进提供了依据；最后，通过机械结构优化的方法，对结构性能不足的地方，提出了局部改进意见以及最后进行了整车骨架的尺寸优化。
　　经过优化后的分析，客车车身整体的强度和刚度得到改善，车身骨架质量减重6.28％，减重效果明显，优化方案有效，对提高整车性能，增加续驶里程，改善动力性具有重要意义。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 有限元技术在车辆工程中的地位与作用

1.3 电动客车目前存在的技术问题分析

1.4 客车车身结构设计现状和发展趋势

1.5 客车车身轻量化的主要途径

1.6 课题研究的主要内容与意义

1.7 本章小结

第二章 有限元分析理论及模型建立

2.1 有限元法概述

2.2 车身骨架几何模型建立

2.3 车身骨架有限元模型建立

2.4 本章小结

第三章 车身骨架模态分析

3.1 引言

3.2 模态分析基本概念

3.3 模态分析基本理论

3.4 模态分析原则

3.5 车身骨架模态分析

3.6 本章小结

第四章 车身骨架结构静态分析

4.1 工况选择

4.2 车身骨架分析简介

4.3 车身骨架载荷处理

4.4 悬架系统模拟

4.5 弯曲工况分析

4.6 极限扭转工况分析

4.7 本章小结

第五章 车身骨架优化设计

5.1 引言

5.2 局部结构改进

5.3 车身骨架尺寸优化

5.4 本章小结

总结与展望

1.研究总结

2.工作展望

参考文献

致谢