[发明专利]基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法及系统

权利要求书

1.一种基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立刚体车架模型；

建立电动三轮车其他部件模型并搭建完整的电动三轮车模型；

建立路面模型；

建立柔性车架模型；

设置多种驾驶工况并在这些工况下对三轮车模型进行虚拟试验，分析原车架的动态应力特性；

根据应力分析结果给出初步轻量化设计方案，并对其再次进行应力分析，检验是否满足强度要求；

调整车架钢板厚度再做分析，得到刚好满足设计要求而又最大轻量化的车架。

2.如权利要求1所述的基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法，其特征在于，利用CATIA软件建立车架的刚体车架模型，将其导入到仿真软件RecurDyn中做必要的前处理。

3.如权利要求1所述的基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法，其特征在于，根据实际测得的三轮车数据，建立三轮车各个部件的简化模型，并添加相应的力和约束，搭建完整的电动三轮车模型。

4.如权利要求1所述的基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法，其特征在于，所述路面模型，包括水平路面、8度坡路和不平度等级为D级的颠簸路面。

5.如权利要求1所述的基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法，其特征在于，所述柔性体车架的建立包括划分网格、创建力分配刚性单元和将全柔性体车架转化为模态柔性体。

6.如权利要求1所述的基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法，其特征在于，所述驾驶工况是包括满载紧急制动、高速行驶、爬坡、转弯和颠簸行驶；经过CAE分析之后输出各工况下的应力曲线和应力云图，将最大应力与车架材料的许用应力作对比，以得出车架的强度特性。

7.如权利要求1所述的基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法，其特征在于，所述初步轻量化设计方案为：综合使用轻量化材料、打孔和减小钢板厚度的利弊，采用不改变原加工设备和工艺的方法，将车架整体减薄设定的厚度，对车架再进行应力分析，得出初次轻量化方案的不合理处。

8.如权利要求1所述的基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计方法，其特征在于，所述调整车架钢板厚度再做分析的方法是：将车架强度足够部位的刚板厚度保持不变，将强度不足部位钢板加厚，再做分析，从而得到最终优化的车架结构。

9.一种基于刚柔耦合的电动三轮车车架轻量化设计系统，其特征在于，包括：

第一创建模块，被配置为建立刚体车架模型；

第二创建模块，被配置为建立电动三轮车其他部件并搭建完整的电动三轮车模型；

第二创建模块，被配置为建立路面模型；

第三创建模块，被配置为建立柔性车架模型；

虚拟试验模块，其设置多种驾驶工况并进行三轮车在这些工况下的虚拟试验；

分析模块，其分析原车架的动态应力特性，根据应力分析结果给出初步轻量化设计方案，并对给出的设计方案再次进行应力分析，检验是否满足强度要求；

调整模块，其调整车架钢板厚度再做分析，得到刚好满足设计要求而又最大轻量化的车架。