1. 整车轻量化与科技降本方法结构图

整车轻量化与科技降本方法结构图

2. 客车车身的轻量化

通过白车身自由模态试验确定白车身模态频率和振型等动态特性；白车身有限元模型建立

2.1 侧壁轻量化

通过减薄侧壁使整车减重6.0Kg

料厚减薄后对白车身模态，扭转强度及刚度无明显影响；零件抗凹性满足标准要求；实现减重6.0kg。

经白车身模态分析、扭转强度及刚度分析,侧壁抗凹性分析。

侧壁抗凹性分析

2.2 客车顶棚结构设计优化

计算发现客车顶棚开裂由于二阶模态喘振相关，产生原因为局部应力集中。通过减少顶部加强筋降低最大应力37.16%，并实现减重0.lkg。

客车顶棚开裂失效行为分析

二阶模态振动产生应力集中

2.3 侧壁上内板结构优化

B柱C柱骨架两个件合为一个件，料厚为1.5mm,其断面尺寸d2,d3在保证不干涉的前提下尽量增大,长度d1也作相应增大； 关注模态较改进前明显提高，减重18.8kg

2.4 侧壁下围内板结构优化

经白车身模态分析、扭转强度及刚度分析镂空后白车身模态，扭转强度及刚度影响很小；实现减重2.25kg。

2.5 地板横梁轻量化结构设计

横梁减薄由3mm至2mm，去除内平板。经安全标准相关分析，减小地板横梁料厚实现轻量2.85kg。

2.6 发动机后悬置横梁结构优化

2.7 轻量化方法：结构优化

优化后的座椅固定腿相比原座椅腿强度提高，Y向刚度提高近一倍；优化后的座椅固定腿相比原座椅腿减重0.72kg。

2.8 客车减重措施汇总
 

减重后，车身模态频率略有提高，车身刚度，强度基本不变。

3. 轻型卡车轻量化与科技降本

3.1 车厢轻量化设计

车厢模型和模态振型

原始车厢弯曲刚度的Z向位移/应力云图

原始车厢扭转刚度的位移/应力云

3.2 车厢龙门强度优化

龙门架扭转工况的刚度及抗冲击性能验证; 对建立好的龙门架模型进行弯曲/扭转刚度及抗冲击强度仿真验证优化方案。
 

龙门架扭转刚度的位移/应力云图

龙门架冲击过程接触力－时间曲线

3.3 车架各部件灵敏度及其轻量化
 

对建立好的白车身模型进行模态灵敏度分析，确定各部件板厚对于车架一，二，三阶模态的灵敏度。
 

目标板件编号

灵敏度分析结果

3.4 蓄电池支架轻量化

优化后方案可以实现减重0.926kg，减重比25.56%。

基于拓扑分析结果对蓄电池支架侧板进行形状优化

蓄电池支架进行结构优化

3.5 轮毂轻量化

对轮毂模型进行弯曲疲劳仿真

轮毂模型的简化与有限元模型的建立

轮毂的应力云图

3.6 钢板弹簧轻量化

对某钢板弹簧进行优化，选择了厚度、长度优化以及端部减薄的措施：将簧片片数从11片减少为9片，除去最后一片片厚为7mm外，其余片厚均为8mm。同时对第7-9片簧片端部进行减薄处理。 优化后的钢板弹簧实现减重5.92kg，减重比17.03%，实现降本30元／架（前簧）。目前该弹簧已经投产实施。

钢板弹簧模型的简化与有限元模型的建立

钢板弹簧有限元模型与DIC实验

轻量化设计的钢板弹簧实物

3.7 轻卡车减重措施汇总表