基于拓扑优化的纯电动汽车正面车-车碰撞相容性车身概念设计

项目名称： 基于拓扑优化的纯电动汽车正面车-车碰撞相容性车身概念设计

项目编号： No.51175050

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 雷正保

作者单位： 长沙理工大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 面向日益轻量化的乘用车发展趋势及车-车正面碰撞中，重量越轻则车内乘员死亡率越高的事实，研究纯电动汽车（PEV）正面车-车碰撞相容性（F4C）车身的概念设计问题。首先,结合PEV结构特征，研究F4C车身拓扑优化模型化方法，建立F4C分析模型和正面100％重叠率的刚性壁障碰撞模型及正面40%重叠率的偏置变形壁障碰撞模型。其次，研究基于元胞自动机（CA）的局部演化规则和总体收敛准则，探索F4C车身拓扑优化的有效求解方法。然后, 将基于CA的局部演化规则、总体收敛准则与分段线性等向强化弹塑性材料插值模型、涉及F4C及耐撞性的大量安全性指标约束处理等分析方法相结合, 发展F4C车身拓扑分析方法。最后，研究有效的优化策略和高效算法，综合解决F4C车身拓扑优化问题，给出车身拓扑优化实现算法和自动设计流程，提出F4C车身概念设计方法。旨在F4C车身的概念设计方法上取得进展，促使日益轻量化的乘用车更安全。

中文关键词： 纯电动汽车；车身；碰撞相容性；拓扑优化；概念设计

英文摘要：

英文关键词： pure electric vehicle；body structure；crash compatibility；topology optimization；the concept design