电动汽车(巡逻车)车架设计及其强度有限元分析(含CAD图,UG三维图)

电动汽车(巡逻车)车架设计及其强度有限元分析(含CAD图,UG三维图)(任务书,开题报告,外文翻译,文献摘要,论文说明书12000字,CAD图纸6张,UG三维图)
摘  要
在全球环境越来越恶劣的背景下，电动汽车被重视而且使用越来越广泛，而车架是汽车的重要部件，其性能直接影响电动车的行使特性，本文选取低速行驶的电动巡逻车车架为研究对象，展开设计研究。
首先对所选电动车车型进行动力匹配计算，借助ADVISOR2002软件建立相应模型，对动力匹配结果进行仿真验证。根据动力匹配的结果，以及电机和电池组等的布置选择，确定这些部件对车架的压力大小和方向，并运用三维建模软件UG设计电动车车架。然后，将三维模型导入有限元软件ANSYS，对车架进行静态分析，分析车架在静态、弯曲和扭转工况下的应力和变形情况。根据分析的结果，对车架结构进行拓扑优化，并对相应的结构进行改进，旨在减小应力和变形。再分析验证优化结果。最后得到有较好承载性能的电动车车架。
关键词：电动车车架；强度分析；三维建模；有限元分析；优化

Abstract
With the increasingly worse environment, electric vehicles (EVs) receive more attention and are used more widely. The chassis is a very important part of a vehicle, whose performances have a directly influence on the whole vehicle. In this thesis, the chassis of an electric cruiser which usually goes under a low speed is fully investigated. [资料来源：http://doc163.com]
Firstly, the kinetic parameters of the chosen electric vehicle are calculated, the EV with proper motors and batteries is matched and simulated by through ADVISOR2002. According to the results of power matching, as well as the selection of motor and battery pack, I can determine the pressure and size of these components on the chassis, and use the three-dimensional modeling software UG to design electric car chassis. Then, the 3D model is introduced into the finite element software ANSYS, and the chassis is analyzed in static structural module to analyze the stress and deformation of the chassis under static, bending and twisting conditions. According to the results of the analysis, the topology optimization of the chassis’s structure is implemented, and the corresponding structure is improved. The aim of the improvement is to reduce the stress and deformation. After that, the optimization results are analyzed and verified, and finally an electric car chassis with a better carrying capacity is obtained. [版权所有：http://DOC163.com]

Key Words: chassis of EV; 3D modeling; finite element analysis; optimization

车型及其相关参数
本次设计选择的车型为电动巡逻车，两排四座，该类车的特点是行驶车速低，行驶工况较好，对续航要求较高。
电动汽车的动力系统可以分为：能源系统和驱动系统。能源系统是由动力电池及电池管理系统构成的；而驱动系统包含电机、电控、机械传动系统、车轮等。电动汽车的动力总成系统设计对电动汽车的性能有很大的影响。电动汽车的驱动方式有单电机型、双电机型和轮毂电机型等，驱动方式不同会产生不同的动力总成系统的形式。通常对市场上电动汽车的驱动电机的特性会有要求较高，比如能产生较大的启动转矩和拥有较宽的调速性能。另外，传统汽车离合器是不可或缺的一个部件，然而在电动汽车中，为了减小整车的质量和减少机械传动的装置，增加传动效率，电动汽车将省略离合器[17]。结合本次设计选择车型电动巡逻车，行驶工况良好、行驶车速低的特点，变速器仅仅只设一档，减少了齿轮传动，减小了整车的质量，增加了机械效率。

车辆基本参数
基本参数    数值
长×宽×高（mm）    3300×1400×2030

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轴距（mm）    2100
车辆整备质量（kg）    800
车辆最大总质量（kg）    1200
风阻系数CD    0.30
迎风面积A（m2）    2.6
离地间隙（mm）    130
机械系统总传递效率    0.93
主减速比    10.49
车轮型号    195/60 R15
车轮滚动半径（mm）    307.5
滚动阻力系数    0.016
最高车速（km/h）    60
常用速度（km/h）    25
爬坡度imax （12km/h）    25%
工况续航里程L（km）    80

 

目  录
摘  要    I
Abstract    II
第1章 绪论    1
1.1 选题背景及意义    1
1.2 国内外研究现状    1
1.2.1 电动车国内外发展现状    1
1.2.2车架国内外发展和研究    2
1.3 课题研究内容    2
1.3.1 基本过程    3
1.3.2 技术方案及软件介绍    4
第2章 动力匹配    5
2.1 车型及其相关参数    5
2.2 驱动电机基本参数的确定    6
2.2.1 最大转矩的确定    6
2.2.2 驱动电机转速的确定    7
2.2.3 驱动电机的额定功率    7
2.2.4 驱动电机基本参数    8
2.3 电池组的选配    8
2.4 动力匹配仿真验证    9
2.4.1 ADVISOR2002建立电动车模型    10
2.4.2 匹配验证    11
2.5 本章小结    12

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第3章 车架设计    13
3.1 车架设计要求    13
3.2 空间分配和布置    13
3.3 车架模型的建立    15
3.4 本章小结    16
第4章 车架有限元分析    17
4.1 车架有限元模型    17
4.2车架有限元分析    19
4.2.1试分析    20
4.2.2拓扑优化    24
4.2.3细化分析并改进    27
4.3 分析汇总    31
4.4 本章小结    33
第5章 结论    34
5.1 成果    34
5.2 展望    34
参考文献    35
致  谢    37
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