刍议新能源汽车轻量化的关键技术

随着我国经济与科技的不断发展,现如今为了减少汽车的污染,新能源汽车进入了市场,而进一步的减排措施就是汽车轻量化目标的发展,但是其中的关键技术也是需要重视的。根据相关的证明,利用汽车轻量化技术中的纤维增强热塑性材料进行新能源汽车的构造,不仅可以降低车辆的重量,而且也能提高整个汽车的质量,加上电池和性能的改造,这样一来就极大地提高汽车的整体稳定性和科技性能。本文从集成化超轻新能源汽车、复合材料的车身、集成纤维增强热塑性地板以及大型全塑车身模块化旋塑模具这几个方面展开讨论,并对新能源汽车轻量化的关键技术提出了个人的见解。     

碳纤维复合材料车用结构设计与仿真研究综述

汽车轻量化技术是实现汽车节能减排的重要举措,已成为国内外汽车工业界的研究热点。碳纤维复合材料在车身上的系统应用引领了汽车行业,尤其是新能源汽车的轻量化进程。本文对国内外碳纤维复合材料车身及零部件的研究成果进行回顾与总结,从结构设计与性能仿真两个方面对目前的研究成果进行了综述,并分析存在的问题和进一步深入研究的方向。     

碳纤维复合材料发动机罩轻量化设计研究

汽车车身轻量化是解决汽车节能减排的重要方法之一。碳纤维复合材料是车身最理想的轻量化材料。选择发动机罩作为典型的车身件,以发动机罩的尺寸优化分析和结构设计要求为设计前提,对碳纤维复合材料和发动机罩的结构进行设计,通过对设计后的发动机罩进行性能仿真分析,验证碳纤维复合材料发动机罩的可行性。     

城市客车车身结构有限元分析与优化

轻量化设计作为目前汽车节能减排、降低油耗、提高整车性能的一个重要手段受到了越来越多的重视。本文建立车身结构有限元模型,根据城市客车运行工况,分别选取弯曲工况、弯扭组合工况和转弯工况评价某6120城市客车车身结构的静态特性并进行分析,选取底架、顶盖前部部分结构件和后围上部角铁作为尺寸优化对象,以结构件壁厚为设计变量,以材料屈服极限为约束函数,以模型体积最小化为目标函数进行尺寸优化。     

重型载货汽车钢铝混合车身轻量化方案研究

通过对铝合金车身不同技术路线对比研究，提出“型材框架+覆盖件”钢铝混合重型载货汽车车身轻量化方案。基于该车身结构完成材料选用、连接工艺对比与方案制定，并采用CAE软件对该车身的模态、刚度、疲劳、碰撞性能进行仿真分析，各项性能指标均满足产品要求。该钢铝混合车身较原钢质车身质量降低81.5 kg，降幅22.4%，为后续重型载货汽车车身轻量化设计与制造提供参考。     

轿车车身模态及扭转刚度灵敏度分析

本文以某轿车白车身为研究对象,建立有限元模型,采用优化软件OptiStmet,以车身结构件的板厚为设计变量,进行车身一阶扭转固有频率、车身扭转刚度对板厚的灵敏度分析,找出对车身动、静态特性影响较大的部件,据此确定车身结构的最优设计方案.该方法能够为车身结构动态、静态特性的改进、车身的轻量化和车身结构的优化设计提供重要依...     

纯电动汽车铝合金轻量化连接技术

汽车轻量化,是指从汽车整体的安全性能和车身结构强度出发,尽可能减轻汽车车身重量,从而达到提高整车性能、增加续航里程的目的。作为新能源汽车未来的发展方向,纯电动汽车在生产制造中的轻量化研究迫在眉睫。文章主要阐述了以铝合金为代表的轻量化材料在纯电动汽车上的应用,并介绍了几种新型连接技术的特点,以对国内纯电动汽车轻量化研究提供有益借鉴。     

车身轻量化设计过程方法介绍

结合具体轻量化技术应用实例及实车调查,分别从轻量化结构设计、材料及先进工艺技术应用三方面对车身轻量化评价指标、车身设计过程轻量化方法进行说明,并结合整车性能、投入成本确认技术应用方案,以达到提升车身轻量化水平、改善汽车节能减排现状的目的。     

乘用车车身结构轻量化设计技术研究与实践

提出了面向设计的车身结构轻量化设计流程,并将其应用于某SUV的开发中。研究表明:运用灵敏度分析技术和基于梯度法的修正可行方向优化算法能更高效地实现车身结构轻量化;提高材料的屈服强度可弥补厚度减小后对碰撞安全性造成的负面影响。结构件轻量化和材料替换前后均作了刚强度和碰撞性能的对比,设计方案和研究结果都在应用中得到有效验证。     

汽车轻量化——车用塑料的颠覆之旅

<正>如今,"轻量化"已成为汽车行业发展的绝对焦点。要实现汽车轻量化,除了优化结构与工艺设计之外,材料选取也至关重要。汽车轻量化并不是单纯的减轻质量,需要同时兼顾产品功能、成本及质量等要素。就"以塑代钢"而言,主要有三个途径:优化材料质量;模块化与集成化;结构优化设计。国外汽车品牌现在已经大规模使用高性能工程塑料和塑料复合材料。未来汽车的车门、车顶、座椅部件、轮毂以及汽车周边结构件,甚至车身都有可能改用工程塑料。采用纤维增强复合塑料材料制作的车身与钢制车身相比,可减轻质量35%;如     

电动汽车车身结构设计与轻量化策略

为设计开发一种新型电动汽车车身,给出该小型电动汽车车身设计过程的架构方案,提出设计过程中实现尺寸、性能、重量等目标的管控方法。为确保汽车车身各项性能目标的实现,采用CAE仿真技术进行多维度分析评估,将车身性能立体化呈现,及时发现风险点,并进行同步修正设计,得到良好的车身结构。在重量控制方面,通过多材料、多工艺的应用实现车身的轻量化,初步完成该型电动汽车的钢铝混合车身设计,为该新型电动汽车车型量产提供理论依据。     

白车身轻量化技术与实践

轻量化是汽车开发中的一项重要性能指标,是汽车节能减排的有效手段,整车重量构成中车身重量的比例较高,对整车轻量化有重要的意义。在车辆平台化开发过程中,将车身轻量化设计理念融入平台项目开发的全流程中,通过轻量化材料、轻量化工艺和轻量化结构的技术路线,应用参数化建模、参数化优化、拓扑优化、断面优化、成型性和材料利用率优化等虚拟产品开发技术,结合多学科多性能的轻量化协同优化设计,充分兼顾刚度强度等性能,兼顾布置、造型、装配、工艺、成本等需求,达到了更优的白车身全局平衡,最终实现了五星安全车身、超高刚性车身,达到了比肩全铝车身的轻量化系数水平,同时实现了高车身材料利用率、低研发费用、低整车成本,并在平台化的车型开发中形成轻量化车身开发流程和性能评价体系。     

碳纤维复合材料在汽车前地板下纵梁加强板应用初探

为了探究碳纤维复合材料在结构件上应用的可行性,选取前地板下纵梁加强板作为研究对象,分别选取了两套树脂体系(低温型碳纤维增强树脂基复合材料及高温型碳纤维增强树脂基复合材料)进行了对比试验。通过此项目掌握了车用碳纤维复合材料应用于前地板下纵梁加强板的主要性能评价方法。也对今后考虑碳纤维在线涂装随车身过烘干炉以及实现与金属车身的粘接提供了一些借鉴思路。     

发动机悬置支架模态提升与轻量化设计

发动机悬置支架是动力总成系统中的重要零部件,对于汽车的NVH性能有着重要影响。文章基于某款皮卡车的动力总成悬置车身端支架一阶模态频率不达标的问题,提出优化方案,通过拓扑优化对结构进行减重分析,优化后车身端悬置支架结构不仅模态频率达到了设计要求,还实现了该悬置支架的轻量化设计。计算结果表明了本分析优化方法的有效性,该研究对于车身端悬置支架及车身上其他零部件设计都具有一定的参考意义。     

车身轻量化技术路径发展研究

从车身结构优化、新型轻量化材料及先进制造工艺3个方面介绍了国内外车身轻量化方面的最新技术进展。从整车性能和成本的角度出发对这3条技术路径的相互关系进行了研究。探讨在项目研发的早期借助于多目标拓扑优化方法,结合超强钢、碳纤维复合材料等新材料的应用,进行车身结构优化。研究不同的实施路径对产品开发的适应性。并提出针对不同市场定位的车型实施不同车身轻量化的解决方案。     

基于NVH性能的车身阻尼板降重优化

随着重型卡车的发展,驾驶室轻量化与舒适性越来越受到用户的关注,白车身是驾驶室重要的结构件,白车身阻尼板的数量和分布对驾驶室NHV性能的影响尤为明显。文章通过有限元分析软件进行模拟分析,在相同激励源作用下,通过统计分析白车身关键板件的等效辐射声功率(ERP),对白车身ERP耦合峰值较高的部位进行阻尼板的结构优化,使用小范围的阻尼板布置,改进某重型卡车白车身的NVH性能,从而提升驾驶室舒适性并进行轻量化设计。     

FDS连接工艺在车身轻量化中的应用研究

正混合车身骨架结构可以大幅度实现车身轻量化,车身新材料的应用使传统的连接方式面临挑战,FDS工艺可实现单面连接,也可以连接异种材料,通过对FDS先进连接技术的应用研究,为我国汽车制造中混合车身连接设计及其国产化提供了有效可行的方案。目前,越来越多的汽车公司开始应用钢铝混合车身骨架结构,使用铝型材、铝冲压件、铝铸件,以及碳纤维等工程塑料和复合材料类部件,结合各种超高强度钢板,替代传统钢板构件或组件,实现车身框架结构的轻量化和高强度。     

钢铝混合白车身在汽车轻量化中的应用及乘用车轻量化实例

在节能减排和新能源汽车长续航里程的需求下,汽车轻量化是目前最有效的手段,白车身重量占据整台汽车较大百分比,白车身轻量化是汽车减重的核心目标,目前新型轻量化设计,铝合金白车身在乘用车领域已被广泛使用,但全铝车身也存在材质本身缺陷,铝合金强度低于钢,关键强度位置无法达到碰撞要求,文章以热成型钢作为关键强度建与铝合金组成混合材质的乘用车白车身实例进行分析,比较传统的钢制车身,可使整车减重40%。并保证汽车优异碰撞性能要求。     

连续纤维复合材料电池包上盖的设计研究

轻量化技术可有效提高新能源汽车续航能力和驾驶性能,已被广泛应用于汽车的生产制造中。连续纤维复合材料在比强度、比刚度、热膨胀系数与抗疲劳性能等方面比传统金属更具有优势,开启了轻量化新时代。文章以新能源汽车核心部件电池包为研究对象,基于高压树脂传递模塑成型（HP-RTM）工艺,根据碳纤维复合材料与玻璃纤维复合材料的材料特点,对电池包上盖进行了轻量化设计。通过结构优化、工艺优化、连接方式优化等技术手段完成了电池包上盖的轻量化量产方案。电池包样机测试结果表明,采用碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料制作的电池包上盖可以有效提升电池包结构的强度、刚度以及耐疲劳性,综合减重达50%以上。文章所述的连续纤维复合材料轻量化设计方案也可为汽车其他零部件设计提供指导。     

某商用车座椅固定结构优化设计

文章以某商用车座椅固定结构为研究对象,以满足座椅安全带固定点强度为目标,运用集成式设计方法进行结构轻量化。有限元模型分析结果表明,轻量化后的地板结构满足强度要求,并使白车身重量降低4.4kg,减重11.1%,轻量化效果显著。