小型四座电动轿车车身设计及有限元分析文献综述
2020-04-15 09:37:57
选题的目的和意义:随着近年来全球燃油车的保有量暴增,世界油价的不断攀升,全球环境污染的日益严峻,传统的燃油汽车的发展已经日薄西山。各国纷纷出台治污方案,当前,发展电动汽车成为有效减缓环境污染和解决石油危机的一项有效可行的途径,同时伴随现代高技术的发展、各种新材料的诞生及电子、电机和计算机技术广泛应用,也极大促进了电动汽车自身技术的更新与发展,电动汽车正在世界范围迎来一个全新的发展时期。而对于不同于传统燃油汽车的承载式电动汽车,由于整车结构和布置方式的改变,需要从电动汽车的设计原理进行车身结构分析。现在车身结构设计分析趋势是广泛采用CAE技术,利用CAE技术不仅可以验证车身结构是否能够满足强度和刚度的要求,而且还可以进行结构优化和轻量化。而电动汽车良好的车身造型设计同样具有十分重要的意义,良好的车身造型不仅是技术和艺术美的结合,更能提高一款车在市场上的竞争力。车身造型设计将成为消费者购买电动汽车的重要依据之一。
国内外研究现状:Yuting Cheng等提出了一种改进的基于协同优化的白车身前部结构多学科设计优化框架。整体式电池电动汽车车身结构基线设计的有限元分析结果表明,考虑到正面碰撞性能,车身前部需要进行优化设计。Agus Makhrojan等利用FEM(有限元法)进行负载时获得了城市电动车的底盘仿真结果,通过静态载荷模拟单体壳框架,分析其可用性。
国内研究现状:国内部分学者很早就进行过电动汽车造型设计方面的研究,王海洋在插电式电动汽车车身造型设计研究一文中分析了车身结构对车身整体造型的影响,从轻量化、低风阻、散热性、安全性四个方面分析其技术需求[1],武汉理工大学的诸葛晓宇利用计算机辅助造型技术针对单人电动汽车的造型进行实例开发,完成A级曲面模型的初级构建和评估过程[2],雷正保、李铁侠、王瑞等在电动汽车车身设计中考虑碰撞相容性和正面碰撞安全性的问题,以在约束条件下吸收碰撞能量最大化为优化目标,对车身结构进行多工况概念设计,从而确定出合理的电动汽车车身布局[3]。东南大学的刘鲁军通过研究目前市面上比较主流的电动汽车及各大汽车品牌的电动概念汽车车身造型设计趋势,确定出若干车身造型方案,然后利用FLUENT软件对得出的设计方案进行空气动力学性能计算分析,最后得出最为符合轻量化、低风阻要求的车身造型设计方案[4]。依志国、贾旭东、栾英林等从车身主断面设计、CAE仿真分析、尺寸工程三大关键要素确立设计过程[5]。
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2. 研究的基本内容与方案
{title}研究的内容主要是一下几个方面:
1.了解小型四座电动轿车的车身结构特点
2.对整车进行造型设计
3.建立有限元模型并进行简化,确定载荷
4.车身结构有限元静态分析