摘要:随着我国社会主义现代化国家的建设发展,我国的经济发展也得到了稳定的提升,人民众对于家用车辆的需求也越来越大,刺激了国内各大车企的车辆研发,而再此发展过程中,人们也对汽车产业提出了一个新的要求,在保质保量的环节中,如何实现节能降耗已变成汽车领域面对的一个新挑战。很快,新能源汽车的问世,根据应用更科学合理的能源和燃料系统,大大减少了对自然环境的破坏,并引起了更多人的关注。新能源汽车的车身设计与传统汽车有较大的差异,为此在设计环节中,我们应该重视车身的轻量化设计方案。本论文根据对新能源汽车车身轻量化设计理念的深层次探究,提升了对汽车车身轻量化设计的更进一步了解。
关键词:新能源;轻量化;设计构思
引言
随着人们环境保护意识的不断提升,日常服饰、食品类、住宅和交通出行愈来愈重视环境保护和节能产品的应用。此外,中国也倡导绿发展理念。为了能切合时代的发展趋势,汽车
制造业也需要完成重要改革创新,更加注重环境保护和节能环保的理念。众所周知,世界各地的传统能源都是比较有限的,所以资源局势问题变得越来越严重。新能源具备节能环保和降低能耗的特性,已成为汽车领域的重要发展趋势。可以这么说,新能源汽车的项目投资与推行将极大地促进汽车制造业能源结构的变革。但是,相对来说,新能源汽车在发展环节中也遇到了很多难题和阻碍。车身的轻量化设计方案只是其中一个难题。这一难题能否获得合理的解决方法,将对中国汽车产业的绿发展造成重大的影响。
1新能源轻量化设计理念简述
在20个世纪50时代,欧洲等西方国家的汽车企业开始进行车身轻量化的研究,并取得了斐然的成就。比如,95%以上的特斯拉电动汽车的整体车身由铝做成。因为铝密度低,耐蚀性强,坚固耐用,即使在恶劣环境下也可以很好地融入,进一步提高了汽车的整体耐用性。尽管中国对新能源车辆的科学研究晚了一步,但是现阶段我国车企在发展过程中已经追赶上了世界水平,而且我国车企自主研发的新能源汽车在环保性能和电力节约方面都要领先于世界水平。而且在我国汽车工业的发展中政府税务部门也给予了新能源汽车有力的支持,出台了相应的减免税政策,所以现阶段新能源汽车制造所面临主要问题仍然是轻量
化车身的研发,研发过程中受到很多高新科技的限制,研发进度受到了一定的影响,其中有一个问题是新能源车应用的电池能量质量比不够高,导致新能源车辆耗能过高,无法保证理想的里程数。在新能源车辆的设计中,电池驱动系统软件约占总车子产品品质的30%至40%。此外,由于其能源与成品油驱动系统和传统系统软件有很大的差别,它不能像传统汽车那般依靠成品油填补来提高公里数。伴随着目前阶段的新型电池不能满足新能源汽车的发展趋势规定,为了更好地保证新能源车辆的体力,大家不容忽视新能源车辆机电一体化的轻量设计方案。
2新能源车车体轻量设计构思剖析
2.1设计方案科学性的核心理念
新能源汽车车身的轻量化设计理念中,可以通过选取新型合金材料替代铝制和钢制车身,以此来提升车身的安全系数,所以合理的设计理念是新能源车轻量化设计中最基础、最主要的关键。制定的有效合理性有益于最大限度地提高车身结构。在提高质轻车体时,设计师应最开始充分考虑新能源汽车的动态和数据格式特点,接着特别注意模态分析和标示模态分析。在传统的车身设计方案上,车体轻量方案设计是指依据降低车身品质来降低整车
质量,从而保证降低能耗、提高汽车安全的总体目标,此外保证车子的碰撞安全系数、动态性和数据格式刚度。新能源车车体轻量设计理念具体表现在2个方面,首先,在设计概念阶段提高车体组织或零件的方案设计,要做到降低车身的质量,将车身材料替换为钛合金、符合材料等低密度高防护性的钣金结构,从减轻质量出发来提升新能源汽车的行驶里程,而设计方案过程中,设计部门和加工部门之间要形成互联互动,将研发信息有效共享,在最大程度上提升车身设计的精准性和实用性。换言之,合理的设计理念是新能源车发展过程最为重要的核心部分。
2.2设计构思的结构优化
我们经常在许多场地或文档中听见或看到结构优化这个词。可以这么说,不论是经济社会发展或者企业发展,或者建设项目发展趋势,通过经济效益最大化的价值在结构优化上进行详细拆解,以模拟的方式促进新能源汽车的产业发展,在研发过程中构建有效合理的适用方案。根据一定的总体目标(如较轻的总重、较低的花费、比较大的抗压强度等)
以更为有效、准确的设计方法将概念化造车体系落实到实际生产中,同时在结构设计中要充分融合国内外优秀汽车生产企业的设计方案,扬长避短,实现最为理想化的轻量化设计
方案。
2.3有限元概念分析
什么叫有效的元素?有效元素分析是采用更简单的问题而不是繁杂的难题,随后处理,将一个完整的整体结构转化成几个子模块,连接这种子模块,随后将这种连接模块组成类似初始结构的组织。在新能源汽车的轻质车身设计中,根据合理安排有限元分析的概念,将车身机构或构件,如门等整体实体模型变换为几个子模块方式。优化结构选用有限元分析方式通常可分为构造拓扑优化设计方案、外形优化方案、规格优化方案三类方式。
结构拓扑优化设计方案是一种数学原理,依据给出的负件和性能参数提升给出区域材料遍布的数学原理。这是一种优化结构。这类优化方案具备很大的设计方案自由度和很大的设计空间。同时,伴随着拓扑优化技术性的日益完善,也演化出了一个新的方式,如均匀化法、水准集成化法和变相对密度法。外形优化方案是在目前的薄钢板上寻一个新的凸台分布,以提升部分弯曲刚度。比如,在设计新能源汽车车身的金属零件时,选用外形优化方案来提升部分弯曲刚度,因此减少零件质量,做到轻量化效果。根据寻新的凸模遍布来做到降低质量的效果,同时提升部分弯曲刚度。规格优化方案,关键根据更改一维梁单
元的截面尺寸和二维板模块的薄厚来结构优化的截面尺寸,进而达到车辆的性能。留意零部件的形状和网络拓扑结构在新能源汽车的规格提升过程中是不会改变的,在确保汽车安全能的基础上完成轻量化的目标。
2.4创新材料理念
新能源汽车车身轻量的设计方案和进步离不了新材料的应用。在中国,用于减轻汽车重量的新材料分为两类,一类是高耐磨原料,另一类是轻形材料。高耐磨原料,如高耐磨不锈钢板材、合金工具钢、粉末冶金材料等,总重量较轻的原料,如铝型材、压铸铝合金、纯钛等。例如,在实际应用中,压铸铝合金可以做为不锈钢板的替代品,拥有较好的破坏力和抗凹性;高强钢和优秀的高强钢是轻量、安全的基础材料;塑料复合型材料密度低,耐腐蚀性好。汽车零件采用塑料复合型材料,生产制造简易,拥有良好的抗冲击性和热稳定性能。总体来说,熟练掌握新能源汽车车身轻量设计中的新材料,将大幅度降低车的耗能,合理保护环境。中国汽车销售量
3结束语
在我国高速发展的经济体制中,汽车制造行业占据了经济贡献的主要部分,近年我国车企通过不断努力自主研发的车辆已经在全国甚至全球全面销售,而具有生态保护意义的新能源汽车发展我国车企也是非常优秀的,但是在现阶段的新能源汽车制造研发中,车身轻量化问题仍然亟待突破。在设计理念中不仅要将新能源汽车车身结构轻量化,同时还要提升汽车的安全性能,以此来实现新能源汽车的长效发展,为我国经济发展和汽车工业作出一定贡献。
参考文献
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