電動(dòng)汽車車身結(jié)構(gòu)正向概念設(shè)計(jì)及NVH仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2021-10-24 17:56
隨著傳統(tǒng)燃油車暴露的問題日益突出,電動(dòng)汽車的研究與推廣已引起全世界的高度關(guān)注。發(fā)展純電動(dòng)汽車(PEV)是“中國制造2025”計(jì)劃的重要組成部分,也是中國汽車制造業(yè)向高端突破的重要發(fā)展方向。純電動(dòng)汽車不僅在動(dòng)力系統(tǒng)和儲(chǔ)能裝置上與傳統(tǒng)燃油車截然不同,其車身結(jié)構(gòu)形式也存在較大差異,沿用傳統(tǒng)燃油車車身結(jié)構(gòu),無法最好地滿足車身輕量化及車身剛度等力學(xué)性能要求,因此對電動(dòng)汽車車身設(shè)計(jì)應(yīng)提出新的要求。研究與電動(dòng)汽車特點(diǎn)相匹配的車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,對改善整車性能具有重要影響。研究基于振動(dòng)特性的動(dòng)態(tài)剛度鏈設(shè)計(jì)方法,對于車身的正向概念設(shè)計(jì)及舒適性具有重要意義。本文針對車身概念設(shè)計(jì)階段,研究了車身正向設(shè)計(jì)流程,由車身A級(jí)面及整車總布置方案建立了車身簡化幾何模型,確定了22個(gè)車身主斷面位置,并以主斷面屬性為設(shè)計(jì)變量基于梁單元理論與傳遞矩陣法得到模態(tài)坐標(biāo)系下的車身動(dòng)態(tài)剛度鏈數(shù)學(xué)模型,建立了主斷面屬性與車身固有頻率的關(guān)系。以車身輕量化為目標(biāo)函數(shù),車身靜剛度與一階固有頻率為約束條件對車身進(jìn)行優(yōu)化,采用遺傳算法求解,確定優(yōu)化后的各主斷面屬性參數(shù)。通過對比近似標(biāo)桿車的靜剛度與模態(tài)分析結(jié)果驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)剛度鏈設(shè)計(jì)方法的可行性。車...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
梁單元模型
圖 2.5 節(jié)點(diǎn)載荷形式節(jié)點(diǎn) k 上作用的外載荷矢量為 ( k)R,其中: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ){ }x k y k z k x k y k z kkR F ,F(xiàn) ,F(xiàn) , M ,M ,My ( k)F、z ( k)F、x ( k)M、y ( k)M、z ( k)M分別為節(jié)點(diǎn) k 上在 X、Y、Z 三集中力與力矩。平衡條件和位移協(xié)調(diào)條件可得單元 k 的右端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量{S}r(k)與節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量{S}l(k+1)之間的關(guān)系如式(2.2)所示。 1( ) [ ]kl k r kS F S [F](k)為單元 k 的載荷矩陣,其中:( )( )( )( )1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0x ky kz kx kFFFM
圖 2.6 空間連續(xù)梁單元結(jié)構(gòu)簡圖根據(jù)上述方法,遞推空間連續(xù)梁結(jié)構(gòu)最右端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量{S}r(n)與最左端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量 Sl(1)的關(guān)系,如方程組(2.4)所示。 111 111 222 222 111 11r n nl nl n nr nr n nl nl n nr nr ll rr lS T SS F SS T SS F SS T SS F SS T S (2.4)將方程組(2.4)從下往上迭代,可確定最右端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量{S}r(n)和最左端
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車身動(dòng)態(tài)剛度鏈建模及正向概念設(shè)計(jì)研究[J]. 胡裕菲,劉子建,鐘浩龍,秦歡. 中國機(jī)械工程. 2018(09)
[2]基于剛度鏈的純電動(dòng)汽車車身主斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉保公,劉子建,周小龍,劉瑜. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[3]基于主斷面參數(shù)的車身結(jié)構(gòu)剛度鏈快速求解[J]. 劉子建,饒俊威,劉瑜,秦歡. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]電動(dòng)汽車車身的回傳射線矩陣剛度鏈分析方法[J]. 陳毅強(qiáng),劉子建. 中國機(jī)械工程. 2016(23)
[5]動(dòng)剛度分析在車身NVH性能方面的研究與應(yīng)用[J]. 王宇,潘鵬,辛丕海. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2016(04)
[6]基于正向開發(fā)流程的車身輕量化設(shè)計(jì)[J]. 王磊,劉瑩,喬鑫. 汽車工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[7]基于主斷面剛度優(yōu)化分配的車身正向概念設(shè)計(jì)[J]. 劉子建,周小龍,田海豹,呂程. 中國機(jī)械工程. 2015(06)
[8]基于動(dòng)剛度和模態(tài)應(yīng)變能的某車NVH性能改善研究[J]. 周權(quán),包偉,徐艷平,史建鵬. 汽車科技. 2013(06)
[9]基于模態(tài)分析的某客車車身NVH性能優(yōu)化[J]. 陳龑,林建平,胡小舟,王軍梅,胡巧聲. 現(xiàn)代制造工程. 2013(06)
[10]基于多體系統(tǒng)傳遞矩陣法和遺傳算法的一種物理參數(shù)識(shí)別方法[J]. 馬蕾,芮筱亭,楊富鋒,Laith K Abbas,文兵. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2011(06)
碩士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料純電動(dòng)汽車車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉保公.湖南大學(xué) 2016
[2]基于主斷面參數(shù)的車身結(jié)構(gòu)剛度鏈快速求解[D]. 饒俊威.湖南大學(xué) 2015
[3]汽車車身NVH特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 惠飛.重慶大學(xué) 2015
[4]概念設(shè)計(jì)階段基于簡化力學(xué)模型的車身性能分析與優(yōu)化[D]. 陽均.湖南大學(xué) 2014
[5]基于剛度鏈方法的車身概念設(shè)計(jì)研究[D]. 田海豹.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3455719
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
梁單元模型
圖 2.5 節(jié)點(diǎn)載荷形式節(jié)點(diǎn) k 上作用的外載荷矢量為 ( k)R,其中: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ){ }x k y k z k x k y k z kkR F ,F(xiàn) ,F(xiàn) , M ,M ,My ( k)F、z ( k)F、x ( k)M、y ( k)M、z ( k)M分別為節(jié)點(diǎn) k 上在 X、Y、Z 三集中力與力矩。平衡條件和位移協(xié)調(diào)條件可得單元 k 的右端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量{S}r(k)與節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量{S}l(k+1)之間的關(guān)系如式(2.2)所示。 1( ) [ ]kl k r kS F S [F](k)為單元 k 的載荷矩陣,其中:( )( )( )( )1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0x ky kz kx kFFFM
圖 2.6 空間連續(xù)梁單元結(jié)構(gòu)簡圖根據(jù)上述方法,遞推空間連續(xù)梁結(jié)構(gòu)最右端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量{S}r(n)與最左端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量 Sl(1)的關(guān)系,如方程組(2.4)所示。 111 111 222 222 111 11r n nl nl n nr nr n nl nl n nr nr ll rr lS T SS F SS T SS F SS T SS F SS T S (2.4)將方程組(2.4)從下往上迭代,可確定最右端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)矢量{S}r(n)和最左端
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車身動(dòng)態(tài)剛度鏈建模及正向概念設(shè)計(jì)研究[J]. 胡裕菲,劉子建,鐘浩龍,秦歡. 中國機(jī)械工程. 2018(09)
[2]基于剛度鏈的純電動(dòng)汽車車身主斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉保公,劉子建,周小龍,劉瑜. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[3]基于主斷面參數(shù)的車身結(jié)構(gòu)剛度鏈快速求解[J]. 劉子建,饒俊威,劉瑜,秦歡. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]電動(dòng)汽車車身的回傳射線矩陣剛度鏈分析方法[J]. 陳毅強(qiáng),劉子建. 中國機(jī)械工程. 2016(23)
[5]動(dòng)剛度分析在車身NVH性能方面的研究與應(yīng)用[J]. 王宇,潘鵬,辛丕海. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2016(04)
[6]基于正向開發(fā)流程的車身輕量化設(shè)計(jì)[J]. 王磊,劉瑩,喬鑫. 汽車工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[7]基于主斷面剛度優(yōu)化分配的車身正向概念設(shè)計(jì)[J]. 劉子建,周小龍,田海豹,呂程. 中國機(jī)械工程. 2015(06)
[8]基于動(dòng)剛度和模態(tài)應(yīng)變能的某車NVH性能改善研究[J]. 周權(quán),包偉,徐艷平,史建鵬. 汽車科技. 2013(06)
[9]基于模態(tài)分析的某客車車身NVH性能優(yōu)化[J]. 陳龑,林建平,胡小舟,王軍梅,胡巧聲. 現(xiàn)代制造工程. 2013(06)
[10]基于多體系統(tǒng)傳遞矩陣法和遺傳算法的一種物理參數(shù)識(shí)別方法[J]. 馬蕾,芮筱亭,楊富鋒,Laith K Abbas,文兵. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2011(06)
碩士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料純電動(dòng)汽車車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉保公.湖南大學(xué) 2016
[2]基于主斷面參數(shù)的車身結(jié)構(gòu)剛度鏈快速求解[D]. 饒俊威.湖南大學(xué) 2015
[3]汽車車身NVH特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 惠飛.重慶大學(xué) 2015
[4]概念設(shè)計(jì)階段基于簡化力學(xué)模型的車身性能分析與優(yōu)化[D]. 陽均.湖南大學(xué) 2014
[5]基于剛度鏈方法的車身概念設(shè)計(jì)研究[D]. 田海豹.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3455719
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