基于轻量化的农用电动车车身骨架拓扑优化

摘要

以一款拟降10%自重的农用电动车车身骨架为研究对象，利用单工况和多工况协同拓扑优化方法对其轻量化设计。对原始车身骨架有限元模型进行转向、制动和跌落3种工况的静力学分析，判定原车身骨架是否满足强度设计要求；基于车身骨架结构和车载附件布局，构建车身骨架拓扑优化模型，利用单工况和多工况协同拓扑优化方法，得到车身骨架材料分布结果，并根据拓扑优化结果和车身骨架原有结构形状，重构车身骨架；对重构的车身骨架进行同样的3种工况有限元分析。优化后，车身骨架质量下降了13.55%，对应最大应力值和最大变形量虽稍有增加，但仍然在材料许用范围内，实现了轻量化目标。

关键词

电动汽车 / 轻量化 / 车身骨架 / 有限元分析 / 拓扑优化