第 3 期 2005 年
客
车
技
术
与
研
究
· 设计 · 计算 · 研究 ·
电动客车车身有限元分析及其轻量化设计
代红军 , 林 程
(北京理工大学 机械与车辆工程学院 , 北京 100081 )
摘 : 以某电动客车为例 ,对其车身强度进行 ANSYS有限元分析 ,并对其进行轻量化设计 . 要 关键词 : 电动客车 ; 客车车身 ; 轻量化 ; 有限元分析
Abstract: Taking a battery bus as an examp le, the paper sets up the analysis model, and makes weight2lightening design to Key words: Electric bus; Bus body; W eight2lightening; FEA
[1]

8 m 电动客车是国家"863 " 重点项目 .作为电 动客车 ,其动力总成为电池组 .电动客车车架承载 也与一般客车不同 , 一般后置式发动机客车安装发 动机的位置 ,现放置电池 , 行李舱位置也放置电池 , 要求车身结构强度和刚度必须足够 .而车身轻量化 对提高客车的动力性 , 降低成本 , 延长行驶里程 , 提 高经济性都有重要意义 .因此 , 如何优化车身结 构 ,在保证强度和刚度满足使用要求的情况下使其 轻量化非常重要 ,而且也是该车设计中一个关键的 问题 .
1 车身模型的建立
电动大客车的整车结构几何模型 .然后 , 利用 AN 2
SYS软件
[2]
1 所示 .
焊而成 ,因此 ,在用有限元进行车身结构计算时 , 采 用梁单元模型 ,其优点是划分的单元数目和节点数
( 3 ) 采用梁单元时 ,做了以下一些简化 :
目少 ,计算速度快 ,而且模型的前处理工作量不大 . ①略去蒙皮和某些非承载构件 , 如面板 , 窗玻 ②将车身中的各微曲梁直化处理 ,对侧围和顶
璃等 .
盖中一些曲率较小的构件近似地看作由直梁单元分 段组成 . ③ 对两个靠得很近但并不重合的交叉连接点
简化为一个节点处理 .
作者简介 : 代红军 ,男 ,北京理工大学机械与车辆工程学院硕士研究生 ; 主要研究方向 : 纯电动大客车车身轻量化设计分析 .
·10·
中图分类号 : U463182 + 1; U462. 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 2 3331 ( 2005 ) 03 2 0010 2 02
the bus body1
④对两个并联焊在一起的梁当作一根梁 ,相应 ⑤取约束 , 载荷作用点处为梁单元节点 .模型
横截面积加大 .
中载荷 , 约束模拟真实的精确程度对整体结构的位 移, 应力影响很大 .因而载荷的类型 , 作用点 , 大小 , 约束的类型 , 作用点应尽量逼近实际情况 .
图 1 车身骨架有限元模型图
( 1 ) 首先 ,通过在三维设计软件 PROE 上建立
建立该车整车的详细有限元模型 .如图
( 2 ) 电动客车的骨架采用标准的矩型管型材组
由于采用了简化处理 ,会使结果出现误差 ,但从 简化措施来看 ,相当于降低了整车的强度和刚度 ,会 使应力结果偏大 ,是一种偏安全的分析 ,因此是比较 可靠的 .
2 载荷和约束处理

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