[发明专利]一种纯电动车乘员舱结构和底盘车架结构之间的性能指标分解方法

说明书

本发明公开了一种纯电动车乘员舱结构和底盘车架结构之间的性能指标分解方法，步骤一、确定实际乘员舱尺寸、底盘车架尺寸和电池仓尺寸；将乘员舱简化为乘员舱框架结构，将底盘车架和电池仓的组合结构简化为底盘车架框架结构；以及将所述车乘员舱框架结构和所述底盘车架框架结构组合形成耦合系统；所述车乘员框架结构和所述底盘车架框架结构均由矩形钢管构成；步骤二、以初始尺寸为基础，分别改变所述乘员舱框架结构的矩形钢管的截面尺寸和所述底盘车架框架结构的矩形钢管的截面尺寸，得到不同规格的乘员舱框架结构和底盘车架框架结构；获取乘员舱结构、底盘车架模块和耦合系统之间的弯曲刚度、扭转刚度关系，以及一阶弯曲、一阶扭转模态频率关系。

技术领域

本发明属于纯电动车结构技术领域，特别涉及一种纯电动车乘员舱结构和底盘车架结构之间的性能指标分解方法。

背景技术

从车身结构设计、受力状况及研发平台上将车身划分为全承载式车身，非承载式车身和非全承载式车身，其总结如下：全承载式车身结构的主要特征就是无车架，车身不但承担了来自乘员和货物等载荷，还承担了动力总成及来自底盘系统的各种冲击激励。非承载式车身的汽车主要承载任务由车架承担，车身不参与承重。非全承载式车身主要特征即是底盘车架结构和车身会共同承担载荷及性能。

全新架构的纯电动车即是一个非全承载式车身结构，其结构设计主要是各个部件相互影响互为促进的过程，由于整车实际结构中，车身、底盘车架及其连接方式等均对汽车整体性能产生影响。因此，研究全新架构的纯电动汽车结构中车身模块和底盘车架模块之间刚度性能指标的分解和性能集成方法，对于分别按各自的性能指标进行车身和底盘车架的结构设计和性能开发，避免反复的设计和修改具有十分重要作用，是全新架构电动车研发的关键核心技术。

发明内容

本专利发明的目的是提供一种纯电动车乘员舱结构和底盘车架结构之间的性能指标分解方法，获取乘员舱结构、底盘车架模块和耦合系统之间的弯曲刚度、扭转刚度关系，以及一阶弯曲、一阶扭转模态频率关系，为全新架构的纯电动车底盘车架结构设计与性能开发提供参考。

本发明提供的技术方案为：

一种纯电动车乘员舱结构和底盘车架结构之间的性能指标分解方法，包括如下步骤：

步骤一、测量实际乘员舱尺寸、底盘车架尺寸和电池仓尺寸；将乘员舱简化为乘员舱框架结构，将底盘车架和电池仓的组合结构简化为底盘车架框架结构；以及将所述车乘员舱框架结构和所述底盘车架框架结构组合形成耦合系统；

其中，所述车乘员框架结构和所述底盘车架框架结构均由矩形钢管构成；

步骤二、以初始尺寸为基础，分别改变所述乘员舱框架结构的矩形钢管的截面尺寸和所述底盘车架框架结构的矩形钢管的截面尺寸，得到不同规格的乘员舱框架结构和底盘车架框架结构；

对不同规格的乘员舱框架结构、底盘车架框架结构和二者组成的耦合系统分别进行测试；得到各个规格下的乘员舱框架结构的弯曲刚度、底盘车架框架结构的弯曲刚度和二者组成的耦合系统的弯曲刚度的关系，和各个规格下的乘员舱框架结构的扭转刚度、底盘车架框架结构的扭转刚度和二者组成的耦合系统的扭转刚度的关系；以及

得到各个规格下的乘员舱框架结构的一阶弯曲模态频率、底盘车架框架结构的一阶弯曲模态频率和二者组成的耦合系统的一阶弯曲模态频率的关系，和各个规格下的乘员舱框架结构的一阶扭转模态频率、底盘车架框架结构的一阶扭转模态频率和二者组成的耦合系统的一阶扭转模态频率的关系；

步骤三、在扭转刚度工况和弯曲刚度工况下，确定电动车乘员舱和底盘车架与耦合系统之间的关系分别为：

K_耦扭≈K_乘员舱扭+K_车架扭，K_耦弯≈K_乘员舱弯+K_车架弯；