纯电动自卸清运车轻量化设计研究

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1、纯电动自卸清运车轻量化设计研究StudyonLightweightDesignofPureElectricSelf-dumpingVehicles学科专业：机械工程研究生：竹永奎指导教师：林彬研究员企业导师：任连璞高工天津大学机械工程学院二零一二年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了

2、谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要随着汽车工业的发展，燃料汽车的能耗、废气排放、噪声和污染等问题逐渐凸显出来。而且我国石油储量不足，空气质量较差，在许多城市的二氧化氮和硫化物严重危害

3、居民的身体健康。因此如何找到一种能耗小、污染低的汽车来代替现在普遍使用的燃料汽车，成为汽车业界新的课题。实践证明，由于电池技术的瓶颈很难满足商业用车的续航里程要求，再加上配套设施的不完善，最近几年纯电动汽车不可能替代传统汽车而大规模的使用。但是在某些领域，例如旅游观光车和城市清洁车等既不需要较强的汽车续航能力，又要求保证良好的环保性，所以纯电动汽车在这些领域具备广阔的应用前景。这类型汽车的生产厂家大多属于中小型民营企业，不具备产品研发、设计和实验等条件，只能根据以往车型进行经验设计，所以设计出的产品往往存在整车性能不确定、刚度偏小和材料富余等问题。本

4、文主要以天津泓锋泰汽车改装有限公司设计的纯电动自卸清运车为研究对象，以系统工程理论为指导思想，对本款纯电动自卸清运车进行系统分析，确定本次研究目标和主要研究内容，并在整个分析过程中贯穿系统工程的思想。通过数值计算和刚体动力学软件ADAMS仿真优化实现了车厢尺寸和液压缸安装位置的设计；利用有限元分析软件ANSYS建立了汽车承载结构的参数化模型，对汽车在弯曲和扭转工况下的强度、刚度和汽车的固有模态进行了仿真分析；并在保证整车承载结构性能合格的前提下，利用集成优化软件ISIGHT对其结构尺寸进行了系统优化，最终质量降低了15%，实现了整车轻量化设计的目的；

5、分析结束后输出了用于后续加工制造的三维模型和CAD图纸。本文以系统工程理论为指导思想，利用数字化虚拟分析技术完成了纯电动自卸清运车从样车的性能仿真分析、到结构优化设计，最后到加工图纸的输出。这是在探索一条适合于缺少研发试验条件的中小企业进行产品改装设计的新路。关键词：纯电动汽车系统工程有限元分析集成优化IABSTRACTWiththedevelopmentofautoindustry,theproblemasfuelconsumptionexhaustemissions,noiseandpollutiongraduallystandout.Becau

6、seoftheexhaustiblereservesoffossilfuel,andpoorairquality,expeciallyinsomecityinchina,nitricoxideandsulfideseriouslyendangerthephysicalhealthofresidents,sohowtofindakindoflowenergyconsumptionandlowpollutioncarstoreplacethetraditionalautomobilesbecomethenewprojectinautomotiveindu

7、stry.Practiccehasprovedthatbecausethebatterytechnologyisdifficulttomeettherequirementsonmileageofcommercialvehicles,andlacksupportingfacilities,soinrecentyears,pureelectricvehiclescannotreplacethetraditionalcarstogetusedwidely.However,insomeareas,suchastouristvehiclesandcitycle

8、ancarsrequiresgeneralcarendurancebutgoodenvironmental,