燃料电池轿车总布置设计研究

摘要

燃料电池汽车的使用可以从根本上解决汽车与能源短缺和环境污染的问题，有良好的开发前景。本文首先简要的叙述了燃料电池汽车的发展和计算机辅助设计技术在汽车上的应用状况。接着利用传统ICE汽车的设计方法和总布置设计技术，结合燃料电池轿车的特点，论述了燃料电池轿车的总体参数的设计方法；结合汽车的技术设计过程，概括了燃料电池轿车的总布置过程方法，并提出了实现其总布置参数化设计的数字化设计系统。并重点探讨了如何在UG NX软件平台下实现燃料电池轿车的参数化的整车装配设计，主要论述了装配设计方式的选取、模块化的装配设计和装配设计的相关性驱动技术等。最后列举了与总布置相关的基于整车虚拟模型的计算方法，着重对整车的质量计算方法，运动校核方法和有限元分析方法进行了初步的研究。关键词：燃料电池轿车，总体参数，总布置，参数化设计，有限元分析

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第一章绪 论

1.1选题背景

1.1.1能源与环境形势

1.1.2计算机辅助汽车设计技术的发展

1.2国内外发展状况

1.3本课题的主要内容

第二章燃料电池轿车总体参数

2.1燃料电池轿车的方案设计

2.1.1整车方案设计概述

2.1.2燃料电池轿车的方案设计

2.1.3车型参数的实例设计方法的提出

2.1.4实例推理及基于实例的设计

2.2燃料电池轿车总体参数选择的基本原则

2.3燃料电池轿车总体设计参数

2.3.1质量参数

2.3.2动力系统参数

2.3.3几何参数

2.3.4主要总成参数

第三章燃料电池轿车总布置及参数化设计

3.1燃料电池轿车总布置

3.1.1总布置概述

3.1.2总布置流程

3.1.3总布置法规要求

3.1.4整车基本参数

3.1.5整车总布置方案

3.2基于CAD和数据库技术的总布置设计方法

3.2.1参数化的概念和意义

3.2.2总布置参数化设计系统

3.2.3数据库的建立与集成

3.2.4车型参数的统计分析

第四章燃料电池轿车的总布置参数化装配设计

4.1总布置参数化装配设计概述

4.1.1参数化装配设计必要性

4.1.2总布置参数化装配设计方案

4.1.3软件(Unigraphics)平台介绍

4.2燃料电池轿车参数化模型建立的基本原则和方法

4.2.1整车及总成坐标系

4.2.2总成参数化模型建立方法

4.3燃料电池轿车参数化装配设计方式选取

4.3.1两种装配设计方式介绍

4.3.2燃料电池轿车装配设计方式地选取

4.4燃料电池轿车的模块化设计

4.4.1模块化设计的基本概念与方法

4.4.2燃料电池轿车模块划分

4.5总布置参数化装配关系及相关性驱动技术

4.5.1部件间装配关系

4.5.2装配相关性驱动技术

第五章燃料电池轿车的总布置分析计算

5.1燃料电池轿车分析计算主要内容

5.1.1整车分析计算概述

5.1.2燃料电池轿车分析计算的主要内容

5.2燃料电池轿车整车质量参数的计算

5.2.1整车质量参数计算方法

5.3燃料电池轿车的运动校核

5.3.1运动模型的建立

5.3.2运动校核

5.4燃料电池轿车车架的有限元分析

5.4.1整体结构及承载方案设计

5.4.2有限元方法概述

5.4.3车架的结构有限元分析

第六章总结与展望

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献