氢燃料电池客车车架动态特性分析与优化研究

摘要

以氢燃料电池客车车架为研究对象,首先应用HyperWorks建立氢燃料电池客车车架的有限元模型,然后对车架进行无约束模态分析,得到车架前十阶固有频率及振型,并对车架进行频率响应分析,得到车架高应力区域的动力响应与振动频率的关系曲线.最后,根据车架动态特性分析结果,对车架进行参数化优化设计.结果表明:经过优化后的车架减重4.09％,在扭转工况下的最大应力为169MPa,最大变形为6.37mm,车架强度与刚度得到提高.车架的固有频率可以避开主要外部激励频率,从而避免共振现象的发生.车架频响分析动力响应峰值整体减小,尤其当频率在68～71Hz时,接近车架的第十九阶固有频率,车架位移响应曲线几乎失去共振峰,车架抗振性能增强.