XMQ6850AGBEVM...车白车身强度仿真分析及优化_李文彪.pdf
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1、AUTO TIME 145 MANUFACTURING AND PROCESS|制造与工艺 时代汽车1引言白车身是客车整体结构中至关重要的承载构件。客车的其他配件,如:底盘件、外饰件、内饰件、电气件等,均通过接口安装于白车身1。本文通过有限元软件 Hyperworks 对XMQ6850AGBEVM 城市客车白车身强度进行仿真分析,通过 14 种典型工况,对白车身进行加载,获取白车身承受应力情况,并基于所得应力情况及分布区域,对白车身结构进行优化,提升白车身强度,减小其所承受应力。通过本文对于白车身分析及优化,为后续城市客车产品设计提供理论基础。2白车身有限元模型建立将 XMQ6850AGBEV
2、M 城市客车白车身三维数模导入 Hyperworks,以建立对应有限元模型2。载荷施加是影响计算结果的关键步骤之一3。根据整备质量及重心参数将白车身相关负载重量施加于对应位置,其中:电池、空调、乘员等用质量点进行模拟,车辆蒙皮、玻璃及其余内、外饰物料用均布质量点进行配重,所建立有限元模型记为XMQ6850AGBEVM_BASE。根据实车数据,XMQ6850AGBEVM 整备质量为 9.1 吨,在增加乘员质量(23(坐)+49(站)后,满载质量为 14 吨。XMQ6850AGBEVM 白车身三维数模所建立有限元模型中,对应车身及车架材料定义如下:归属厚度 t(mm)材质车架管材3Q7004Q34
3、5车架连接板及支架3Q235A4510L车身材料Q345表1XMQ6850AGBEVM白车身材料定义3白车身强度分析3.1载荷描述本文使用 Motionview 对 14 种典型工况进行悬架入力提取,将提取的选加入力输入到整车有限元模型中,使用OptiStruct进行分析。所设定的 14 种典型极限工况为:(1)1G 垂向工况(1G vertical):指满载状态客车在水平路面正常行驶时,只考虑自身重量对底架结构的影响。分别在前后悬架加 1G 垂向加速度。(2)2G 垂向工况(2G vertical):指满载状态客车在水平路面正常行驶时,考虑自身重量和 2G 的动载系数对底架结构的影响。分别在
4、前后悬架加 2G 垂向加速度。(3)0.5G 左转弯工况(0.5G lateral):指满载状态客车以最大侧向加速度 0.5g 向左转弯行驶时,地面及惯性力对底架结构的影响。分别在前后悬架加 0.5G 侧向加速度。(4)0.5G 右转弯工况(-0.5G lateral):指满载状态客车以最大侧向加速度 0.5g 向右转弯行驶时,地面及惯性力对底架结构的影响。分别在前后悬架加-0.5G 侧向加速度。(5)2G 对角扭转工况(2G Twist):指客车在低速满载状态行驶时,左前轮与右后轮抬起,左右凹凸不平路面引起的车身扭转对底架结构的影响。左前轮和右后轮分别加2G 垂向加速度、右前轮和左后轮分别加
5、-2G垂向加速度。(6)-2G 对角扭转工况(-2G Twist):指客车在低速满载状态行驶时,左后轮与右前轮抬起,左右凹凸不平路面引起的车身扭转对底架结构的影响。左后轮和右前轮分别加 2G 垂向加速度、左前轮和右后轮分别加-2G 垂向加速度。李文彪厦门金龙联合汽车工业有限公司福建省厦门市361023摘 要:通过有限元软件对 XMQ6850AGBEVM 城市客车白车身强度进行仿真分析,根据分析结果有针对性地加强白车身结构,并通过仿真分析验证优化结果。关键词:白车身强度仿真分析结构验证Simulation Analysis and Optimization of Vehicle Body in
6、White of XMQ6850AGBEVM City BusLi WenbiaoAbstract:The finite element software was used to simulate the strength of the body in white of XMQ6850AGBEVM city bus.The body in white structure was strengthened according to the analysis results,and the optimization results were verified by simulation analy
7、sis.Key words:strength of body in white,simulation analysis,structure verificationXMQ6850AGBEVM 城市客车白车身强度仿真分析及优化146 AUTO TIMEMANUFACTURING AND PROCESS|制造与工艺(7)0.8G 前行制动工况(0.8G forward braking):指满载状态客车以最大制动减速度0.8g 向前行驶时,地面及惯性力对底架结构的影响。分别在前后悬架加 0.8G 纵向加速度。(8)0.5G 后 退 制 动 工 况(0.5G reverse braking):指满载状
8、态客车以最大制动减速度0.5g 向后倒退行驶时,地面及惯性力对底架结构的影响。分别在前后悬架加-0.5G纵向加速度。(9)2G 前 轴 抬 起 工 况(front axle 2g vertical):指满载状态客车前轮经过坡起时,考虑自身重量和前轴承受 2G 的动载系数对底架结构的影响。前悬架加 2G 垂向加速度,后悬架加 1G 垂向加速度。(10)2G 后 轴 抬 起 工 况(rear axle 2g vertical):指满载状态客车后轮经过坡起时,考虑自身重量和后轴承受 2G 的动载系数对底架结构的影响。后悬架加 2G 垂向加速度,前悬架加 1G 垂向加速度。(11)2.3G左前轮单轮抬
9、起工况(FL 2.3g vertical):指满载状态客车左前轮经过坡起时,考虑自身重量和左前轮承受 2.3G 的动载系数对底架结构的影响。左前轮加 2.3G 垂向加速度,其他轮加 1G 垂向加速度。(12)2.3G左后轮单轮抬起工况(RL 2.3g vertical):指满载状态客车左后轮经过坡起时,考虑自身重量和左后轮承受 2.3G 的动载系数对底架结构的影响。左后轮加 2.3G 垂向加速度,其他轮加 1G 垂向加速度。(13)2.3G右前轮单轮抬起工况(FR 2.3g vertical):指满载状态客车右前轮经过坡起时,考虑自身重量和右前轮承受 2.3G 的动载系数对底架结构的影响。右前
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