某电动车车架刚强度cae分析报告 _v_

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1、密级:编号：超越三号电动车车架刚强度CAE分析报告项目名称：速派奇超越三号电动车设计开发项目代码：.编制：日期：_校对：日期：_审核：日期：_批准：日期：_中国汽车工程研究院凯瑞设计中心2015年6月超越三号电动车车架刚强度CAE分析报告I目录1、CAE分析输入条件11.13D数模11.2其它输入条件12、CAE模型说明23、电动车架分析工况23.1模态分析23.2车架各分析工况和边界条件33.3各工况下应力分析44、结论与建议15超越三号电动车车架刚强度CAE分析报告I1、CAE分析输入条件1.13D数模以甲方输入的3DCATIA模型为依据，3D模型结构如下图1所示。图1电动

2、车架3D模型1.2其它输入条件其它输入条件主要包括电动车架BOM表、集中质量的质心位置及其与车架连接点的位置，车辆前后悬架安装点位置。车架骨架主要由Q235和DC01两种材料构成，左右8字形弯管梁由2.5mm厚的SPCC构成。甲方提供的车架BOM表部分内容如下表1所示。表1车架部分零件材料清单零部件名称编号材料厚度（mm）备注机舱左纵梁一CY03-5301021-A01Q2352.0车身左纵梁CY03-2801013-A01Q2352.0车身横梁六CY03-2801019-A01Q2352.0车身中纵梁三CY03-2801024-A01Q2352.0后悬架安装管CY03-280

3、1025-A01Q2352.0电池框架支撑梁一CY03-2801026-A01Q2352.0后排座椅下盖板安装支架CY03-2801042-A01DC012.0前排右安全带卷收器支架CY03-2801114-A01DC012.0前排电池前下安装梁CY03-2801077-A01Q2352.0前排座椅支撑板CY03-2801078-A01DC012.0右八字管CY03-5401028-A01SPCC2.0甲方提供的电动车主要零件质心位置及重量如下表2所示。表2各零部件质心及重量名称质心位置重量（KG）备注电池1X=-561.519Y=-244.744Z=98.74650电池2X=

4、-561.519Y=244.744Z=98.74650电池3X=-385.93Y=-244.744Z=98.74650电池4X=-385.93Y=244.744Z=98.74650电池5X=219.07Y=0.256Z=126.24650前排人体H点（左）X=-439.696Y=-270Z=420.813人68，座椅6前排人体H点（右）X=-439.696Y=270Z=420.813人68，座椅6后排人体H点（左）X=349.826Y=-215Z=438.397人68，座椅8.5超越三号电动车车架刚强度CAE分析报告15后排人体H点（右）X=349.826Y=215Z=438.

5、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、模态和强度分析要求，模型中除后面电池5支架中螺杆为实体单元外，其余均为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。模型中绝大多数单元大小以6mm为准进行划分。建立的模型单元如下图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

6、元占总数为1.7%。3、电动车架分析工况对此款电动车架主要进行车架整体模态分析和强度分析。3.1模态分析对车架进行模态分析的目的主要是电动车避开外部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，车架分析主要考虑避开路面激励，车架前几阶频率应在5Hz以上。将各部件以集中质量的形式固定于车架上相应位置处，车架为钢材，密度为7.85×103Kg/m3。车架模态分析中前四阶模态如下图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分析报告15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率为5.8Hz，为前排座椅下的框架支撑结构，为平揺振型，频率与

7、限制范围较接近。为了提高第一阶模态频率及改善振型，建议在前排座椅下的框架支撑结构四周进行稳定三角形的桁架结构设计。3.2车架各分析工况和边界条件电动车常在城市道路上行驶，依据车辆使用工况和条件，对电动车架进行如下CAE分析：模态分析、弯曲强度分析、扭转强度分析（车辆主体结构对称，以右后悬空、右前悬空两种状态进行）、紧急制动工况强度分析、右转弯强度分析。各分析工况和车架约束自由度如下表3所示。表3　电动车架分析工况和约束自由度约束自由度左前轮左后轮右前轮右后轮弯曲动载XYZYZXZZ扭转（右后