摘要
随着更多的传统车企以及造车新势力进入电动汽车行业，国内电动汽车市场的竞争更加剧烈。同时，消费者对电动车的高续航、高性能、高品质的不断追求，以往燃油车改电动车的开发方案已不能满足汽车更新换代的步伐。通过对车身平台结构的研究，使其能够兼容更大尺寸的动力电池以提高续航里程，满足高性能和轻量化目标以提高产品竞争力。 车身系统作为整车平台的主要架构系统，同时作为大部分零部件的载体，是整车最重要的系统之一。车身重量占整车的比例也高达30%~40%，所以在纯电动车平台的开发中，对车身结构设计和轻量化的研究是实现平台开发目标的重要组成部分。 本文以全新电动车平台中A0级SUV的车身结构作为研究对象，进行了电动车车身结构特点分析，提出车身平台开发策略、车身结构概念设计方案和车身轻量化技术路线。应用LS-DYNA软件，分别进行正面100%刚性壁障碰撞和侧面刚性柱碰撞的仿真分析，并提出了优化方案。应用MSC.Nastran软件，分别对车身弯曲刚度、扭转刚度进行仿真分析，并提出了优化方案，以及对车身的模态进行分析和验证。 经过优化和验证，车身结构满足了碰撞安全、整体刚度、模态的性能目标值。该平台的车身结构能够兼容更大尺寸的动力电池，同时满足轻量化设计要求，实现了平台的开发目标。在缩短前悬尺寸和减小门槛Y向截面尺寸的前提条件下，通过对前纵梁、纵梁后端、中央通道的结构优化，满足了正面碰撞的高性能目标，通过对门槛梁和座椅横梁的优化满足了侧面柱碰的性能目标。通过对后减震塔区域、D柱上接头区域、动力电池框架与车身横梁的安装点数量的优化，在车身重量仅增加4.5kg的情况下，扭转刚度提升了29.3%，同时车身一阶扭转模态提升了18.6%。 上述研究方法和研究成果为纯电动车平台轻质高刚度车身的研发提供了有力支撑。
NETL