微型电动汽车底盘结构优化分析

底盘作为微型电动汽车的关键部件，可以承受大部分载荷，固定和连接大部分零部件。在汽车底盘的结构设计中，底盘要有足够的刚度和强度，底盘结构的静动态特性要合理。为了优化底盘结构，对微型电动汽车的底盘结构进行了分析，并根据几种不同工况的静态力学分析给出了优化对策。

底盘在整个微型电动汽车的建造和运行中起着重要的作用，直接关系到电动汽车的行驶安全性、舒适性和可靠性。由于车辆会面临各种工况，不同的工况会给底盘结构带来不同程度的应力，导致底盘结构弯曲，降低车辆的安全性能，因此需要通过分析来优化底盘结构。

微型电动汽车底盘的结构分析

1.底盘结构分析

微型电动汽车底盘结构主要由主底盘和副底盘组成，为长245cm、宽128cm的侧梁结构。主底盘两侧由长、短纵梁和横梁组成，分别有两个长、短纵梁和几个横梁，副底盘由四个横梁和两个纵梁组成。主底盘和副底盘由标准矩形钢管制成。这种底盘结构可以最大限度地利用底盘空间，具有重量轻、结构简单、刚度大、强度高等优点。不仅方便了各种零件的安装，也使各种零件在底盘空间的布局更好，为以后底盘结构的修改和优化提供了方便。微型电动汽车底盘的结构参数主要包括载重量、最大行驶速度、最大爬坡能力、输出功率等。

2.有限元模型的建立

在分析了微型电动汽车的底盘结构后，需要建立有限元模型进行有限元分析。利用ANSYS软件对底盘结构进行有限元建模。其实ANSYS软件可以识别两种模型：几何模型和有限元模型。几何建模有两种方法：实体建模和直接结构建模。但几何建模不适合工作量大、结构复杂的底盘结构，可能导致计算不准确、精度低。——有限元模型作为一种特殊的数学模型，可以避免上述问题，因此本文决定建立电动汽车底盘结构的有限元模型。

有限元模型由节点和连接节点的网络组成。在ANSYS软件中，底盘结构的有限元模型可以通过两种方式建立，一种是直接在软件中绘制图形，另一种是通过其他绘图软件建立模型，然后将模型导入ANSYS软件，转换成软件可识别的有限元模型。用ANSYS软件对底盘结构进行有限元建模，与其他软件相比，在网格处理和设置上具有明显的优势，可以更早地将模型分解成所需的有限元模型，即借助软件之间的接口将模型的相应属性输入ANSYS软件，从而实现模型的分析计算。

微型电动汽车底盘结构的优化1。不同工况下的静态力学分析。在紧急制动的情况下，很容易造成底盘与悬架连接处出现裂纹。有必要对这种工况下底盘结构的惯性力和反向纵向载荷进行分析计算。底盘结构施加纵向加速度，制动距离设定为8m，起步速度为50m/s，计算制动减速度为9.5m/s，假设能达到这么大的减速度，紧急制动时车辆的动载荷系数为1.5。结果表明，由于纵向加速度的作用，底盘结构的前部会前倾，但幅度不大，而底盘结构的后部由于集中载荷的作用会产生较大的变形。

在转弯的情况下，车身会倾斜

根据上述两种工况下汽车底盘结构的静态力学分析计算结果，对底盘结构进行了优化。针对底盘结构前端容易前倾变形的问题，应在基础现有横梁旁增设附加横梁，分散结构前端承受的重量和荷载，减少应力和变形。鉴于底盘结构中间两根纵梁变形较大，应在中间增加一根横梁，分担纵梁所承受的载荷。为了减轻汽车本身的总重量，在满足受力要求的情况下，应适当减小主梁的尺寸。鉴于只有一个支撑点的底支架和悬架吊耳在正常工况下承受的应力最大，应在支架两侧焊接加强筋连接支架和吊耳，以增大受力面积，转移应力分布，减少应力对底盘结构的影响。考虑到底盘结构后部的变形，应在具有减振功能的连接处增加两条加强筋。一方面可以加强关节的支撑；另一方面，底盘的后半部分也可以固定，以减少工作状态下应力对后半部分变形的影响。

摘要

微型电动汽车在实际运行中，会遇到各种工况，对底盘结构造成不同的载荷和问题。基于模型建立和工况力学计算分析，微型电动汽车底盘结构设计应选择刚度和强度高的材料，并根据不同工况下底盘结构的受力情况合理布置各部件，以减少应力对汽车底盘结构的影响。