文档介绍：硕士学位论文

纯电动客车车身有限元分析与轻量化研
究

论文作者：龚玉婷
指导教师：李楚琳副教授
学科名称：车辆工程
研究方向：商用车辆设计与优化技术

2017 年 6 月
分类号密级公开
U D C 学校代码 10525

硕士学位论文

纯电动客车车身有限元分析与轻量化研究

FEM Analysis and Weight Lighting of the Pure
Electric Bus Body

论文作者龚玉婷
指导教师李楚琳副教授
学科名称车辆工程
论文提交日期论文答辩日期
答辩委员会主席王保华评阅人焦学健刚宪约

2017 年 6 月
摘要
目前，节能、环保、安全成为汽车工业可持续发展所面临的主要问题，汽车轻量
化是实现节能减排的主要途径之一。客车车身骨架作为主要承载结构，其重量约占客
车总重量的 30%~40%，因此车身骨架的轻量化对减轻整车的质量有着非常重要的意
义。
本文对某纯电动客车车身结构进行有限元分析并采用拓扑优化方法对车身结构
进行了轻量化研究。
首先，建立客车骨架结构的有限元模型，对其进行有限元分析。分析客车在运行
过程中的水平弯曲工况、极限扭转工况、紧急制动工况和紧急转弯工况，在以上四种
典型工况下对客车进行静态分析，计算了车身骨架结构的应力值与位移值。对客车车
身结构进行模态分析，获得了车身前 10 阶的自由振动频率及相应的振型，结果均满
足要求，为后续车身骨架轻量化设计提供依据。
然后，基于 OptiStruct 结构优化方法对车身进行轻量化研究，运用多种方案对车
身骨架进行拓扑优化分析，对比分析结果，获得车身结构最佳的质量分布。根据拓扑