燃料电池混合动力客车等效氢耗优化策略

为了改进燃料电池混合动力客车的燃油经济性,基于等效氢耗理论,对燃料电池混合动力系统能量管理算法进行了优化.首先建立了系统瞬时氢耗模型,在该模型中,系统瞬时氢耗分为燃料电池瞬时氢耗和蓄电池等效瞬时氢耗2个部分;而后采用最小二乘算法辨识了蓄电池模型待定系数,求解了系统瞬时氢耗最小化问题,探讨了瞬时优化问题的本质;最后以解析解为基础建立了能量管理优化算法,并在中国城市公交典型工况中进行实车试验.结果表明:该工况下所研究的燃料电池城市客车百公里氢耗为9.3 kg,比采用基于规则的能量管理算法降低2.1%;通过提高燃料电池系统效率、降低整车辅助功率和采用制动能量回收策略可进一步提高系统经济性.     

蒙皮和固定玻璃对客车车身结构力学性能的影响

建立了某燃料电池城市客车的车身骨架有限元模型以及带蒙皮和固定玻璃的车身骨架有限元模型.对两个模型分别进行了弯曲工况静应力、扭转工况静应力、扭转刚度和振动模态等力学性能的有限元分析.通过比较,定量研究了蒙皮、固定玻璃对客车车身结构相应力学性能的影响.     

燃料电池城市客车动力驱动系统的合理匹配研究

为实现国家"十一五"863重大科研项目——燃料电池城市客车专项的燃料电池城市客车动力性能指标,建立了燃料电池城市客车的整车动力系统结构形式,进而完成新样车的概念设计。对实际目标样车动力驱动系统不同部件(包括电机、变速器、燃料电池、蓄电池)性能参数的合理匹配理论和过程进行了详尽的研究。建立了基于电压控制策略的动力驱动系统仿真模型。仿真结果达到目标样车的动力性能指标,同时建立的仿真模型对进一步深入研究整车控制策略的优化具有重要指导意义。匹配理论和仿真模型对其他类型的电动汽车研究具有一定的参考价值。     

8.5 m氢燃料电池城市客车动力系统设计开发

简述某款8.5 m氢燃料电池城市客车的总布置设计,介绍其动力系统包括燃料电池系统、动力电池系统、驱动系统的设计和整车性能仿真及试验,为氢燃料电池城市客车的设计开发提供参考。     

氢燃料电池城市客车动力系统设计

氢燃料电池城市客车具有环保性及舒适性好、无噪音污染、加注氢气时间短、续航里程相对较高等优点，因此在城市市场前景未来可期。本文阐述了一款氢燃料电池城市客车整车动力系统设计方案，通过能量控制策略、设计目标、电驱动系统选型、燃料电池选型、动力电池选型、整车性能仿真等几个方面进行论述，检验氢燃料电池城市客车动力系统参数匹配设计的合理性。     

燃料电池大客车悬架导向机构优化

针对与普通客车相比,燃料电池大客车具有重心高、簧载质量大等特点.采用传统客车悬架的参数与尺寸已不能满足整车稳定性要求.基于ADAMS环境建立燃料电池大客车悬架参数化模型,对横向稳定杆、推力杆的安装硬点坐标及横向稳定杆的截面尺寸进行了优化,基于应力一强度干涉理论,对推力杆截面尺寸进行了可靠性设计.运动分析表明优化结构无运动干涉,优化后燃料电池大客车稳定性达到了普通客车的水平,为燃料电池大客车的悬架导向机构设计提供了方法参考.     

燃料电池汽车混合动力系统参数匹配与优化

首先分析燃料电池的特性得出了动力总成结构配置的优化解决方案,并且根据设计性能要求进行动力总成主要部件基本参数设计;最后基于典型的客车循环工况,建立燃料电池混合动力系统的优化模型,采用序列二次规划算法对混合动力系统的两种能量管理策略进行优化仿真,其结果符合设计要求。     

中国燃料电池发动机研发的领跑者上海神力科技有限公司总经理胡里清博士

上海神力科技有限公司成立于1998年,在我国＂十五＂863＂电动汽车＂重大专项、十一五863＂节能与新能源汽车＂重大项目中承担燃料电池发动机的开发。为中国燃料电池轿车和燃料电池城市客车的研发作出了巨大贡献,神力科技为863项目燃料电池轿车和城市客车研发的燃料电池发动机,通过了国家科技部组织的专家鉴定,达到设计任务书的要求。     

燃料电池城市客车侧面碰撞有限元分析

在参考汽车侧面碰撞试验国家标准GB20071-2006和欧盟ECE R95法规基础上,建立了以壳单元为主的整车有限元模型、移动变形壁障有限元模型和主要车载设备安装空间模型.采用LS-DYNA软件对燃料电池城市客车右侧中部、左侧中部和左侧后部3个相对较为危险位置的侧面碰撞进行了数值模拟,计算得到了侧面碰撞对燃料电池城市客车主要车载设备的加速度冲击.模拟结果表明,通过加装碰撞防护装置和增加底架的横向强度,燃料电池城市客车侧撞安全性可以得到较好保证.     

基于应力优化的大客车结构多目标优化

对某全承载式大客车进行了结构有限元分析,研究了该客车结构强度、振动模态频率、质量等多个性能目标的优化设计问题.分析结果表明,该客车初始设计模型的刚度满足设计要求但应力较大.强度储备不足,因此采用优化结构最大应力的方法进行优化.经过两个阶段的优化设计,显著降低了结构最大应力.提高了一阶扭转频率,减轻了车身骨架质量,客车结构设计更为合理.     

田口法在汽车车身骨架刚度优化中的应用

以有限元限分析为基础，运用以正交设计为基础的田口法，在保持车身骨架整体质量不变的情况下，研究了提高车身整体扭转刚度和弯曲刚度的途径，探索了参数优化和拓扑优化相结合的统计优化方法。对双层客车所作的实例分析，证实了用田口结构优化是有效的。     

全承载式大客车车身结构多目标优化

建立了全承载式大客车车身骨架的有限元模型,对车身骨架结构进行了振动模态和静力学分析.然后对车身骨架结构进行设计参数灵敏度分析,得出车身骨架扭转刚度和一阶扭转频率对各部件设计参数的灵敏度.在此基础上,以车身骨架杆件厚度为设计变量,通过两阶段结构优化设计,在整车骨架质量增加很少的条件下,提高了整车结构的扭转刚度和一阶扭转频率值;同时,一轮悬空工况下的整车结构应力峰值明显下降,应力分布更加均匀,整车骨架结构设计更为合理.     

Variable Cross-Section Rectangular Beam and Sensitivity Analysis for Lightweight Design of Bus Frame

Timoshenko beam element of variable cross-section rectangular tube is developed and applied in the lightweight design of bus frame in this paper. Firstly, the finite element formulations of variable cross-section beam (VCB) are derived under the loadsteps of axial deformation, torsional deformation and bending deformation. Secondly, bending deformation experiment and its detailed shell finite element model (FEM) simulation of variable cross-section rectangular tube were conducted; and the proposed VCB, detailed shell FEM and experimental results can be highly consistent. Thirdly, VCBs are used to substitute for parts of the uniform ones in a bus frame. An innovatively lightweight bus frame is obtained and all the performance responses are improved simultaneously. Finally, rollover analysis further shows the advantage of variable cross-section bus frame in crashworthiness design.     

基于APDL的有限元优化分析在客车车身概念开发中的应用研究

通过对客车车身概念开发阶段有限元优化分析的作用和特点的研究,可以利用参数化分析模型进行早期结构方案优化分析,并针对实例客车概念开发,以提高整车刚度、降低车身骨架自重为目的,进行优化分析的应用研究。优化结果对于客车概念开发阶段的方案确定及后续车身结构详细设计具有重要参考。     

HFF6900KZ-8客车车身骨架轻量化设计

本文采用有限元方法,利用ANSYS软件对HFF6900KZ-8承载式客车车身骨架进行有限元建模,并对其进行强度和刚度分析,在对车身骨架静、动态特性详细分析研究后,提出了车身骨架的轻量化设计方案,并进行了实验验证。     

Torsional stiffness and weight optimization of a real bus structure

In this paper, the structural optimization of a real bus structure is proposed. The proposed optimization has been accomplished by means of genetic algorithms. The structural behavior of the bus structure when subjected to weight and torsion was also analyzed using the finite element method (FEM). The results demonstrate that improved weight and torsional stiffness are achieved with the optimized structure.     

大客车车身骨架结构强度分析及其改进设计

在Un igraph ics软件中建立车身骨架的线框模型后,用自行编制的接口程序生成命令流文件将模型导入到ANSYS环境中,建立了车身骨架有限元模型。用有限元理论分析了静态工况下客车车身骨架的强度特性,探讨了承载式车身骨架不同部位的受力特性。提出了通过对骨架结构进行局部改进来提高整体结构强度的方法,提出了对原结构进行改进设计的方案,并对改进前后的客车进行了强度试验,验证了改进后结构的合理性和可靠性。     

轻型客车车身仿真对比分析及轻量化

通过对某轻型客车矩形截面梁骨架式白车身和薄板冲压件骨架式白车身两种结构进行有限元对比分析,掌握了两种白车身的结构性能;并对其中的薄板冲压件骨架式白车身进行有限元优化,在保证车身性能的情况下,轻量化程度达到12.7%。     

Optimization of bus rollover strength by consideration of the energy absorption ability

Buses are an integral part of the national transportation system of each country. A rollover event is one of the most important hazards that concerns the safety of the passengers and the crew in a bus. In the past, it was observed after the accident that the deforming superstructure seriously threatens the lives of the passengers. Thus, the stiffness of the bus frame is the first thing that needs to be considered. The unfortunate side of strengthening the bus superstructure is that it usually causes the bus weight to increase. This paper presents an efficient and robust analysis method with which to design the bus superstructure for a reduction in occupant injuries from rollover accidents while the weight of the strengthened bus is maintained at the same level. First, the absorbed energy of the bus frame and its components during a rollover were investigated by using a LS-DYNA numerical study. The highest energy absorption region, which is the side section of the bus frame, was found and focused on for the investigation of a means to re-distribute the energy-absorption ability of the side frame component. Then the thickness parameters that were obtained from the re-distribution of the energy-absorption ability were used in the analysis to optimize the design. Finally, a prototype of the bus with a reasonable thickness for the window pillars and the side wall bars, which was based on the optimized parameters, was verified to ensure it satisfied ECE R66. In this paper, an effective usage of materials and an efficient and robust analysis method were presented to design the bus superstructure. Although the optimization process for increasing the stiffness is simple, this study improves the upper displacement by 39.9% and the lower displacement by 49.3% (versus the bus survivor space) while maintaining the bus weight at the existing level.     

基于模块分组与重构的客车车身尺寸优化设计

以某12 m承载式电动城市客车车身骨架为例,提出一种模块化分组与重构的方法,对分组和重构后的车身骨架进行多目标尺寸优化的轻量化改进,并进行模态、刚度、强度和重量的对比分析。