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汽车轻量化做到的方式
- 2020-03-19-

社会的高速发展使我们交通出行更加方便快捷。当前,节能、环保、安全和智能成为了汽车发展方向的新动向。其中能源和环境二者都是与汽车产业发展方向相辅相成,制造出“低能耗”、“低排放”甚至“零排放”的汽车是汽车行业及政府部门都应该思考的事情。

在按照同一动力系统和传动系统的情况下,乘用车的整车质量水平每降低10%,燃油能量消耗就可有效降低6%~8%。巴斯夫公司统计报告显示,汽车每减重100kg,每百公里油耗可有效降低0.3~0.6L、二氧化碳排放可降低5g/km。相较于汽车的动力系统和传动系统的技术应用改革,轻量化是有效降低能源消耗、降低排放的较为合理有效的举措之一。在《中国制造2025》中有关于汽车发展方向的总体规划中也特别强调了“轻量化依然是头等大事”,“轻量化”已然成为国家的重要的战略,很多的科学研究组织和汽车行业将其科学研究工作的主要是放在汽车轻量化上。

汽车轻量化做到的方式

汽车轻量化即在汽车确保其基本的应用性能规定、安全系数规定和其成本管控规定的情况下,从结构类型、原材料、生产工艺等多方面,应用新设计、新材料、新技术来做到对汽车整体的减重,以做到汽车向“低能耗”、“低排放”的演变。

当前,做到汽车轻量化主要是有三种方式:⑴结构优化,使配件薄壁化、中空化、小型化或复合化;⑵新材料的安全使用,如高强度钢、铝、镁合金及一些非金属材料的安全使用;⑶生产工艺的调正,主要有成形技术应用和连接技术应用。

轻量化结构设计

从车身结构类型多方面做到轻量化,主要是有整体车身的拓扑优化设计、规格形状再提升。拓扑优化为基于经验目标函数的宏观提升,规格形状再提升和原材料布局提升则为局部的调正细化。

拓扑优化设计是在给定的区域范围内,经过不断地迭代更新,重新规划原材料的分布和连接结构,将车身整体中的多余一部分去除,使一部分零部件薄壁化、中空化,做到宏观多方面的拓扑优化。拓扑优化是数学运算方法和有限元分析的合理有效相结合。

<规格形状提升是在明确了车身结构类型参数和原材料分布的情况下进行的,主要是对每个桁架结构进行横截面积、几何规格及其连接点位置寻求优化解,在达到确保基本刚度规定的情况下车身重量较小。规格提升是建立在数学模型之上能够得到的优化解,可作为拓扑优化的进一步完善和提高。

汽车工业作为我国经济发展的主要支柱产业之一,其发展势头不容小觑,面对目前世界能源和环境的危机,汽车轻量化断然成为汽车行业可连接发展的必经之路。

                                             


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