随着社会的发展进步，汽车产业技术迅速发展，计算机软件逐渐被广泛应用于汽车设计中。从上世纪60年代开始，汽车设计基本以科学实验、技术分析为主，逐渐地代替之前的经验设计，趋于自动化[2]。近几十年来，结构优化被广泛应用于汽车的各大总成，如汽车的发动机、底盘、车身等的优化、整体动力系统的匹配，并取得了相当可观的效益。 汽车的结构设计包括有静力学分析、模态分析、整车性能的多体动力学分析、疲劳分析和各种优化设计等。

在这样大背景下，选择了这一课题，车架在汽车各大总成都是非常关键的部分，车架既承载着车身、底盘系统、内外装饰，还承载着动力系和路面传递的动载荷和静载荷，故在车辆设计的初始阶段，对车架进行合理的有限元分析就非常重要。本课题的目的就是设计一个节能高效无碳排放的轻型电动汽车的车架，既顺应了新能源汽车日益流行的浪潮，也响应了国家节能环保的倡导。同时在课题的研究过程中，我们积极查阅各种资与电动汽车车身车架相关的专著论文，也加深了我们对新能源汽车的了解。运用AutoCAD、SolidWorks、ANSYS等软件的过程中加强了我们对这些软件的掌握程度，为以后在技术岗位上的工作提供了坚实的基础。文献综述

1。2 本课题涉及的问题在国内外研究状况

1。2。1 国外研究现状

1。2。2 国内研究现状

1。3 本课题的研究内容

在翻阅了一些资料后，对汽车构造有了最基础的认知。汽车作为一种陆地的交通工具，其车架的一般功用有：

（1）车架是汽车整车的骨架，它将车辆的各个总成连成一个整体；

（2）承受汽车各总成的质量和有效载荷（静载荷）；

（3）承受汽车行驶时产生的力和力矩（动载荷）；

为了使车架有效执行上述功用，通常对车架有如下的要求：

（1）强度要求。在各种复杂行驶情况下车架不会破坏，要求有足够的疲劳强度，在正常保养期间内不会出现严重的疲劳损伤；

（2）刚度要求。在满载的情况下，为保证安装在车架上的各部件不因为车架的变形而损坏；论文网

（3）质量轻化要求。在保证车架正常强度等要求的前提下，减轻车架的质量，降低成本；

（4）其他要求。

本课题的研究重点：

（1）参考某些技术相对成熟的电动汽车的车架，初定车架的类型、主要尺寸并进行三维建模；

（2）根据已有的三维模型对其进行适当简化，忽略对整体计算影响较小的小孔、倒角、圆角等；

（3）建立电动汽车车架的有限元模型。使用ANSYS软件，结合结构和材料特性，选取有限元分析单元，进行模拟并得到有限元模型；

（4）模态分析。计算出该车架的模态振型和固有频率，考虑局部强度对车架进行模态分析；

（5）静力学分析。根据汽车现实情况，确定载荷的选取和加载，使用ANSYS进行静力学分析；

（6）对车架进行适当的轻量化优化处理。

第二章  车架结构设计及三维建模

2。1 车架的主要分类及应用

现代汽车包括新能源电动力汽车都是以车架（或承载式车身）作为汽车的骨架，车辆内的绝大多数的部件都是通过车架固定位置。目前，车架主要有边梁式车架、中梁式车架和综合式车架，其中，边梁式车架应用最为广泛。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

（1）边梁式车架

边梁式车架主要由左右两纵梁和若干个横梁组成，采用铆接或者焊接的方法将各梁连接为一体。纵梁通常用低合金钢板冲压而成，断面形状通常有槽型、箱形、工字形和Z形等，根据不同的要求纵梁可以在水平面或纵向面做成弯曲状。横梁保证车架的扭转刚度和纵向载荷，支撑主要部件。边梁式车架便于安装驾驶室等汽车各大总成，因此，应用最为广泛。