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纯电动汽车正面抗撞结构耐撞性拓扑优化方法

论文摘要

为了解决纯电动汽车正面碰撞安全性差的问题,文章提出了一种综合考虑5种典型碰撞工况下整车优化区域以及动力电池布置分析的多目标耐撞性拓扑优化方法。基于混合元胞自动机(hybrid cellular automata,HCA)算法,耐撞性拓扑优化以单元相对密度为设计变量、结构内能密度分布统一为目标,运用固体各向同性微结构材料惩罚模型(solid isotropic material with penalization model,SIMP)下的变密度法进行材料分布;迭代收敛后,最终得到了传力路径优越、构型明朗清晰的耐撞性车身结构,同时得到符合整车性能要求的吸能纵梁形状。对优化后的整车模型进行的耐撞性验证表明,该优化结构让碰撞加速度与结构变形量同步最优化,大大增加了纯电动汽车正面碰撞的安全性,优化出的抗撞结构为纯电动汽车正面耐撞性设计提供了一定的参考。

论文目录

  • 1 拓扑优化理论基础
  •   1.1 HCA算法
  •   1.2 变密度理论的SIMP模型
  • 2 耐撞性拓扑优化方法
  •   2.1 整车优化策略
  •     2.1.1 整车模型处理
  •     2.1.2 多工况分区域整车优化
  •   2.2 耐撞性拓扑优化数学模型
  • 3 优化结果分析
  •   3.1 获取拓扑优化结果
  •   3.2 优化结构分析
  •   3.3 耐撞性验证
  •   3.4 试验限制
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄敏,雷正保,孙汉正,陈小勇

    关键词: 拓扑优化,纯电动汽车,耐撞性,传力路径,抗撞结构

    来源: 合肥工业大学学报(自然科学版) 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 汽车工业

    单位: 长沙理工大学汽车与机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51675059)

    分类号: U469.72

    页码: 7-12

    总页数: 6

    文件大小: 1296K

    下载量: 198

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/6608e4767f2eca55393e92f0.html