全铝车身电动汽车正面碰撞耐撞性分析及结构优化

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在环境污染和能源短缺等问题亟待解决的背景下,新能源汽车的大力开发和使用成为当前各大汽车企业的研究热点。相比传统汽车，电动汽车在碰撞安全方面有更苛刻的安全要求。本文以某公司新型全铝车身电动汽车为研究对象，对其正面碰撞安全性进行了研究。
　　应用CATIA建立了全铝车身电动汽车的3D模型，依据C-NCAP规定，应用ANSA软件建立该车正面100%刚性壁障碰撞和40%偏置碰撞的有限元模型。应用LS-DYNA软件，对该有限元模型进行求解计算，获得全铝车身电动汽车的碰撞特性；分析了全铝电动汽车碰撞过程中能量、速度、B柱加速度和门框变形等参数的变化规律；分析了前防撞梁、吸能盒、纵梁等主要吸能部件的不足。针对正面碰撞过程中存在的问题，引入自适应响应面法对车身前部的主要吸能结构进行优化。通过对响应面函数的优化更新，获得到了前纵梁内板厚度、前纵梁加强板厚度、A柱上端厚度、A柱下端厚度、立柱加强板厚度、前连接下横梁厚度的最优板厚；依据全铝汽车正面碰撞过程中碰撞力的传递路径，对前防撞结构、吸能盒尺寸及A柱等结构进行调整，提高结构的刚度，降低前围板侵入量。对于结构优化后车身加速度及车门变形量超过规定的目标值的问题，设计了DOE试验方案，采用4因素、3水平的L9(34)的正交试验，对全铝电动汽车的耐撞安全性进行直观分析、方差分析和显著性分析，获得最优的试验方案。对比基础模型，优化后的最终结果降低了加速度峰值和乘员舱结构侵入量，使整车正面碰撞安全性得到提高，为全铝电动汽车正面碰撞安全设计与改进提供了依据。

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作者
田雨蒙;
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作者单位

东北林业大学;

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授予单位东北林业大学;
学科载运工具运用工程
授予学位硕士
导师姓名都雪静;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 U463.821;U467.14;
关键词
电动汽车; 全铝车身; 正面碰撞; 耐撞性; 结构优化; 安全性;

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