中国重汽汽车轻量化实例介绍.pptx
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1、C Cl le ea an ne er r前 言近些年,随着我国汽车保有量的快速增长,加剧了我国石油资源的短缺。而其中汽车燃油消耗不仅是中国石油消费总量中增长最快的部分,而且所占份额将很快上升为第一位。因此,研制与开发出排放更少、能耗更低、安全性更高的新一代汽车产品已成为汽车界的最大发展目标。要实现这一目标,汽车轻量化是必然的选择。C Cl le ea an ne er r轻量化的意义轻量化的意义燃油消耗可燃油消耗可减少减少6%-6%-7 7%卡车重量减轻卡车重量减轻卡车重量减轻卡车重量减轻10%10%10%10%实现节能实现节能减少排放减少排放实现环保目标实现环保目标前 言C Cl le e
2、a an ne er r汽车汽车轻量化基本方法与特点轻量化基本方法与特点 途径:途径:采用轻量化材料采用轻量化材料 (高强度钢板、镀锌钢板、铝镁合金、复合材料等)(高强度钢板、镀锌钢板、铝镁合金、复合材料等)优化汽车优化汽车产品产品结构结构 (使零部件薄壁化、中空化、小型化及复合化等)(使零部件薄壁化、中空化、小型化及复合化等)特点:汽车结构、轻质材料、制造工艺三者的密切结合。特点:汽车结构、轻质材料、制造工艺三者的密切结合。前 言C Cl le ea an ne er r目前,在汽车轻量化研究过程中,主要的研究多数集中于车身新材料、新工艺的研究。在材料替代方面有工程塑料、复合材料以及金属合金
3、等低密度材料和高强度钢等高性能比材料的开发应用。在加工装配方面采用先进的加工工艺和联接措施,减少辅助材料和零件的使用量。19902000年,美、日、德、等国汽车使用材料变化为Al合金5kg270kg/辆;Mg合金0kg200kg/辆;钢铁900kg200kg/辆;有机材料115kg200kg/辆;玻璃30kg60kg/辆,整车重量降低。轻量化的要求使汽车材料构成有了明显变化。目前,在国内外汽车上应用较多的轻量化材料有铝合金、镁合金、高强度钢、塑料及复合材料等。中国正在大力推行以人为本的可持续发展战略,汽车产业使用可持续应用的材料无疑是中国汽车产业可持续发展的重要保证。轻量化方法轻量化方法-轻量
4、化材料轻量化材料前 言C Cl le ea an ne er r目前,在汽车轻量化研究过程中,主要的研究多数集中于车身新材料、新工艺的研究。在材料替代方面有工程塑料、复合材料以及金属合金等低密度材料和高强度钢等高性能比材料的开发应用。在加工装配方面采用先进的加工工艺和联接措施,减少辅助材料和零件的使用量。19902000年,美、日、德、等国汽车使用材料变化为Al合金5kg270kg/辆;Mg合金0kg200kg/辆;钢铁900kg200kg/辆;有机材料115kg200kg/辆;玻璃30kg60kg/辆,整车重量降低。轻量化的要求使汽车材料构成有了明显变化。目前,在国内外汽车上应用较多的轻量化
5、材料有铝合金、镁合金、高强度钢、塑料及复合材料等。中国正在大力推行以人为本的可持续发展战略,汽车产业使用可持续应用的材料无疑是中国汽车产业可持续发展的重要保证。轻量化方法轻量化方法-轻量化材料轻量化材料前 言C Cl le ea an ne er r以HOWO-A7驾驶室白车身开发为例介绍轻量化设计在中国重汽的应用。本案例以有限元分析为基础,驾驶室白车身的截面厚度为设计变量,质量最轻为目标函数,顶压、后压、前压加载点位移为约束条件,对HOWO-A7驾驶室进行灵敏度分析,最后通过优化部件截面厚度得到轻量化方案,并以ECE-R29(关于对商用车驾驶室乘员保护方面的车辆认证的统一规定)为标准对轻量化
6、方案与原方案做结构安全对比分析。前 言C Cl le ea an ne er r优化流程中国重汽汽车轻量化实例介绍C Cl le ea an ne er r1、模型建立 有有限限元元模模型型包包括括驾驾驶驶室室白白车车身身、支支架架系系统统、车车门门和和内内饰饰。其其中中,驾驾驶驶室室白白车车身身有有限限元元等等均均为为薄薄壁壁结结构构,划划分分为为4节节点点或或3节节点点壳壳单单元元;前前下下横横梁梁划划分分为为梁梁单单元元;连连接接支支座座划划采采用用4节节点点或或3节节点点壳壳单单元元模模拟拟;分分总总成成内内部部和和各各分分总总成成之之间间使使用用的的连连接单元主要为接单元主要为CWE
7、LD单元还有单元还有RBE2和和BEAM单元。单元。中国重汽汽车轻量化实例介绍C Cl le ea an ne er r2 2、仿真分析、仿真分析2.1 2.1 静力分析静力分析-顶压分析顶压分析 顶压分析边界条件及载荷如图所示,底部约束前端转轴部分和后面支架下端,顶部压力10000N通过RBE2单元作用于顶盖上,下面是模型及分析结果图。中国重汽汽车轻量化实例介绍C Cl le ea an ne er r2.1 2.1 静力分析静力分析-后压分析后压分析 后压分析边界条件及载荷如图所示,底部约束前端转轴部分和后面支架下端,后部压力10000N通过RBE2单元作用于后壁上。下面是模型及分析结果图
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