某四驱混合动力汽车白车身结构设计与分析

【摘要】：国内汽车保有量不断提高,2013年底已经接近1.4亿辆,对空气质量造成严重污染,与空气环境质量要求严重冲突,这要求不断提高汽车排放指标;另一方面,国家不断提高对新能源车型的重视程度,在环保出行的社会大环境中,消费者对新能源车的接受程度也在同步提升。这些都促使各整车集团竞相开发新能源车型。白车身作为整车最大的总成,其设计随着动力总成的发展和性能要求的提高也在不断发展进化。它是整车骨架和所有零部件的搭载母体,各搭载系统都借助其发挥功能和性能,同时直接承受着各种复杂载荷,为乘员提供舒适的乘坐空间,保护乘员和行人安全,使其免受振动、噪声、废气以及恶劣气候等不利条件的影响。相对燃油汽车,混合动力汽车由于增加了动力电池、电机及其控制器等系统,决定了其设计的复杂性。本文在某自主品牌四驱混合动力汽车(4WD HEV)的开发过程中,针对白车身进行结构更新设计、性能分析、试验验证及效果确认等工作。首先总体阐述4WD HEV白车身开发的背景、必要性、开发内容和流程,从开始的传统前置前驱平台白车身,首先根据经验重新设计,接着利用有限元分析工具进行碰撞、强度、模态和刚度性能分析、对比和优化,经历了一个完整的白车身平台拓展优化流程。其次从结构设计出发,对原车和4WD HEV白车身结构的特点进行详细的分析和对比,然后对该款白车身的碰撞、强度、模态和刚度性能进行详细的分析。在详细分析和对比与原车白车身各项性能差异基础上,进行了碰撞、强度、模态和刚度试验,充分验证了设计和分析的可行性和准确性。最后对工作成果进行了系统总结,同时对本研究的应用领域进行了展望。在完成该款白车身研发的同时,总结了研发的关键点,为后续同平台的插电式混合动力汽车(PHEV)和增程式纯电驱动汽车(REEV)白车身开发奠定了非常好的基础结构,为其同平台相继研发派生了插电式混合动力汽车和增程式纯电驱动汽车白车身,表明了4WD HEV白车身结构的合理性及可拓展性,同时为类似系列平台车型的研发提供了非常好的借鉴。 【关键词】：白车身 混合动力汽车 四驱` 开发
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U463.82
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-28
• 1.1 背景及必要性9-11
• 1.2 国内外同类产品研发和应用的技术现状及发展趋势11-13
• 1.3 白车身结构计算方法概述13-26
• 1.4 本文的主要研究内容26-28
• 第2章 4WD HEV白车身结构特点28-32
• 2.1 4WD HEV白车身平台来源28
• 2.2 原车白车身结构28-29
• 2.2.1 原车白车身碰撞性能28
• 2.2.2 原车白车身强度和疲劳耐久性能28-29
• 2.2.3 原车白车身静态弯曲、扭转刚度性能及轻量化性能29
• 2.3 4WD HEV白车身结构29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 4WD HEV白车身性能分析方法32-56
• 3.1 碰撞性能32-47
• 3.1.1 正面 100%重叠刚性壁障碰撞试验（50km/h）32-35
• 3.1.2 正面 40%重叠可变形壁障碰撞试验（64km/h）35-39
• 3.1.3 可变形移动壁障侧面碰撞试验（50km/h）39-44
• 3.1.4 后碰撞试验（50km/h）44-47
• 3.1.5 碰撞仿真分析总结47
• 3.2 白车身强度性能47-51
• 3.3 白车身刚度性能51-54
• 3.3.1 白车身模态51-52
• 3.3.2 白车身静态扭转、弯曲刚度对比52-54
• 3.4 4WD HEV白车身仿真分析性能小结54-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第4章 原车与 4WD HEV白车身性能对比分析56-74
• 4.1 碰撞性能对比56-70
• 4.1.1 正面 100%重叠刚性壁障碰撞试验（50km/h）56-61
• 4.1.2 正面 40%重叠可变形壁障碰撞试验（64km/h）61-65
• 4.1.3 可变形移动壁障侧面碰撞试验（50km/h）65-69
• 4.1.4 后碰撞试验（50km/h）69
• 4.1.5 碰撞仿真分析对比总结69-70
• 4.2 白车身强度性能对比70-71
• 4.3 白车身刚度性能对比71-73
• 4.3.1 白车身模态对比71-72
• 4.3.2 白车身静态扭转、弯曲刚度对比72-73
• 4.4 本章小结73-74
• 第5章 总结与展望74-77
• 5.1 论文总结74-75
• 5.2 研究展望75-77
• 参考文献77-79
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果79-80
• 致谢80-81
• 附件81

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