电动汽车车架的尺寸优化暨轻量化设计

某电动车公司推出一款微型电动车，适用于保卫、观光、代步和运输等多种用途，该车经有限元分析表明，仍具有一定的轻量化设计空间，通过减轻车架质量，一方面降低成本，另一方面也可提高电动车的续航里程。电动车车架如图1所示。该电动车为脊梁式结构，中部为电池框，前轴和后轴分列电池框前后。该车架采用Q235矩形钢管，初始整备质量（含两名乘员150Kg）653Kg。

图1 车架示意图

1.有限元建模

使用Hypermesh建立车架的有限元模型，为满足车辆行驶状态下的极端工况要求，分别设置弯曲和扭转两个工况，动载系数参考相关资料设置为2.5和1.5.

选择以所有的杆件的横截面宽度和高度为设计变量，为满足制造要求，对对称件和相关的杆件进行尺寸关联，保证优化过程中杆件间尺寸一致，设计变量可以选择连续尺寸，也可以根据厂商所能够买到的型材进行离散尺寸优化。以质量最轻为目标函数，材料的屈服极限、一阶固有频率、刚度和尺寸为约束。

2.优化结果

经过尺寸优化，在保证弯曲刚度、扭转刚度和固有频率不低于优化前的同时，车架质量下降14Kg，减重幅度达到17%。

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删