某电动车车架刚强度CAE分析报告V1150609概况.doc

某电动车车架刚强度CAE剖析报告_V1_150609概略密级:编号：超越三号电动车车架刚强度CAE剖析报告项目名称：速派奇超越三号电动车设计开发项目代码： ./编制： 日期：校正： 日期：审查： 日期：同意： 日期：中国汽车工程研究院凯瑞设计中心2015年6月____目 录1、CAE剖析输入条件 11.13D数模 11.2其他输入条件 12、CAE模型说明 23、电动车架剖析工况 23.1模态剖析 23.2车架各剖析工况和界限条件 33.3各工况下应力剖析 44、结论与建议 15超越三号电动车车架刚强度 CAE剖析报告 I1、CAE剖析输入条件1.13D数模以甲方输入的3DCATIA模型为依照，3D模型构造以下列图 1所示图1电动车架3D模型1.2其他输入条件其他输入条件主要包含电动车架BOM表、集中质量的质心地点及其与车架连结点的地点，车辆前后悬架安装点地点车架骨架主要由Q235和DC01两种资料组成，左右8字形弯管梁由2.5mm厚的SPCC组成甲方供给的车架BOM表部分内容以下表1所示表1车架部分零件资料清单零零件名称机舱左纵梁一车身左纵梁车身横梁六车身中纵梁三后悬架安装管电池框架支撑梁一后排座椅下盖板安装支架前排右安全带卷收器支架前排电池前下安装梁前排座椅支撑板右八字管编号资料厚度（mm）备注CY03-5301021-A01Q2352.0CY03-2801013-A01Q2352.0CY03-2801019-A01Q2352.0CY03-2801024-A01Q2352.0CY03-2801025-A01Q2352.0CY03-2801026-A01Q2352.0CY03-2801042-A01DC012.0CY03-2801114-A01DC012.0CY03-2801077-A01Q2352.0CY03-2801078-A01DC012.0CY03-5401028-A01SPCC2.0甲方供给的电动车主要零件质心地点及重量以下表 2所示。

表2各零零件质心及重量名称电池1电池2电池3电池4电池5前排人体 H点（左）前排人体 H点（右）后排人体 H点（左）质心地点重量（KG）备注X=-561.519Y=-244.744Z=98.74650X=-561.519Y=244.744Z=98.74650X=-385.93Y=-244.744Z=98.74650X=-385.93Y=244.744Z=98.74650X=219.07Y=0.256Z=126.24650X=-439.696Y=-270Z=420.813人68，座椅6X=-439.696Y=270Z=420.813人68，座椅6X=349.826Y=-215Z=438.397人68，座椅8.5超越三号电动车车架刚强度 CAE剖析报告 1后排人体H点（右）X=349.826Y=215Z=438.397人68，座椅8.5空调蒸发箱X=-1398.885Y=44.855Z=465.2515.0空调压缩机X=-1444.197Y=123.235Z=51.5216.0仪表板总成X=-1040.3Y=-8.2Z=5125.52、CAE模型说明考虑到计算机资源、模态和强度剖析要求，模型中除后边电池5支架中螺杆为实体单元外，其他均为2D平面单元。

实体为六面体单元，平面单元以四边形单元为主，仅有少量的三角形单元模型中绝大部分单元大小以6mm为准进行区分成立的模型单元以下列图２所示图2 电动车架 FEM模型模型中总单元数345539，节点数358158三角形单元数 5801，三角形单元占总数为1.7%3、电动车架剖析工况对此款电动车架主要进行车架整体模态剖析和强度剖析3.1模态剖析对车架进行模态剖析的目的主假如电动车避开外面路面不平度激励和蓄电池带动电机转动对车架的激励电机一般激励较小，车架剖析主要考虑避开路面激励，车架前几阶频次应在5Hz以上将各零件以集中质量的形式固定于车架上相应地点处，车架为钢材，密度为7.85×103Kg/m3车架模态剖析中前四阶模态以下列图3～图6所示图3第一阶模态超越三号电动车车架刚强度 CAE剖析报告 2图4第二阶模态图5第三阶模态图6第四阶模态第一阶模态频次为5.8Hz，为前排座椅下的框架支撑构造，为平揺振型，频次与限制范围较靠近为了提升第一阶模态频次及改良振型，建议在前排座椅下的框架支撑构造周围进行稳固三角形的桁架构造设计3.2车架各剖析工况和界限条件电动车常在城市道路上行驶，依照车辆使用工况和条件，对电动车架进行以下CAE剖析：模态剖析、曲折强度剖析、扭转强度剖析（车辆主体构造对称，以右后悬空、右前悬空两种状态进行）、紧迫制动工况强度剖析、右转弯强度剖析。

各剖析工况和车架拘束自由度以下表3所示表3 电动车架剖析工况和拘束自由度拘束自由度左前轮左后轮右前轮右后轮曲折动载XYZYZXZZ扭转（右后悬空）XYZYZXZ悬空扭转（右前悬空）YZXYZ悬空XZ紧迫制动XYZYZXZZ急加快YZXYZZXZ右转弯XYZXYZZZ超越三号电动车车架刚强度 CAE剖析报告 3依照车辆行驶路况和最高速度，参照其他车辆剖析状况，各工况下动载系数以下表4 所示表4 电动车架各工况动载系数拘束自由度X向Y向Z向曲折动载002.0g扭转（右后悬空）001.3g扭转（右前悬空）001.3g紧迫制动1.001.0g急加快-0.6g01.0g转弯00.6g1.0g3.3各工况下应力剖析3.3.1曲折动载工况图7曲折时车架右边面应力图8曲折时车架左边面应力超越三号电动车车架刚强度 CAE剖析报告 4图9曲折时前悬架左边下摆臂处应力图10曲折时前悬架右边下摆臂处应力图11曲折时车架底面左右纵梁应力超越三号电动车车架刚强度 CAE剖析报告 5图12曲折时后悬架右边下摆臂处应力图13曲折时后排座椅支撑框架处应力从图7～图13看，曲折2g作使劲工况下，前悬架下摆臂后支座连结处应力集中较大。

此外，后排座椅后安装连结的横向大梁，重力作用下变形许多，人和电池向下压迫悬架横大梁，致使横大梁应力较大3.3.2制动工况：图14制动时车架右边面应力超越三号电动车车架刚强度 CAE剖析报告 6图15制动时车架左边面应力图16制动时前悬架左下摆臂处应力图17制动时前排座椅直支撑框架处应力超越三号电动车车架刚强度 CAE剖析报告 7。