纯电动钢铝混合全承载式城市客车结构优化*

高云凯　吴驰　冯兆玄　詹斌（.同济大学，上海 0804；.比亚迪汽车工业有限公司，深圳 588）



纯电动钢铝混合全承载式城市客车结构优化*

高云凯1吴驰1冯兆玄1詹斌2
（1.同济大学，上海 201804；2.比亚迪汽车工业有限公司，深圳 518118）

【摘要】建立了某纯电动钢铝混合全承载式城市客车车身骨架有限元模型，并利用自由模态试验验证了模型的准确性；提出了用分步约束法完成以质量最轻为目标的车身骨架结构优化方法。针对所研究的纯电动客车与传统客车结构上的差异，提出了相应的评价指标，且充分考虑了制造约束的影响。对优化后的车身骨架性能进行了校核，结果表明，采用分步约束优化方法能够保证在不降低车身骨架各项性能的前提下实现其结构优化。

主题词：纯电动城市客车车身骨架结构优化

1　前言

纯电动城市客车因其零排放的特点得到了较为广泛的推广。目前，客车骨架结构优化方面的研究主要涉及车身骨架结构的拓扑优化［1，2］、基于灵敏度方法对杆件截面的尺寸优化［3，4］以及基于代理模型的多学科、多目标优化［5，6］。大多数的车身骨架轻量化设计在优化过程中均将强度、刚度、模态等设计条件一次性综合考虑，这种设计方法往往偏于保守，刚度目标较易达成，但强度较为宽裕［7］。同时，纯电动城市客车所受载荷与传统客车有较大差别，因此设计标准和评价指标与传统客车不同［8］，且目前的结构优化尚未考虑制造约束的影响，造成优化结果难以用于实际制造［3，4，9］。……