轻量化技术研讨会报告-路洪洲

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1、乘用汽车的轻量化星级评价规则研究路洪洲,王智文,马鸣图,陈一龙,路贵民目录一、前言二、方法的建立三、乘用汽车的轻量化星级评价方法四、讨论及验证五、结论1一、前言汽车轻量化已经成为汽车行业的发展趋势.汽车轻量化的主要目的和宗旨是节能减排.但迄今汽车轻量化评价尚未形成行业规范、尚未广泛实施评价，一定程度上阻碍了汽车轻量化发展进程。2一、前言国外以汽车轻量化系数（Lightweightcoefficient）为衡量标准，考虑白车身重量、投影面积和静态扭转刚度.迄今最被认可的评价公式问题1：汽车轻量化系数作为一个学术概

2、念，没有被设计开发人员广泛接受。•有必要形成一个行业（或国家）的评价标准或规范。问题2：为什么用静态扭转刚度？•动态刚度不好测量和模拟。问题3：为什么用白车身重量（不带四门两盖），而不用车身重量？•车身覆盖件的轻量化不能够被体现，如铝合金覆盖件的应用，更高强度的、更薄的覆盖件的应用。问题4：没有贯彻到汽车开发流程中去，没有形成一个汽车开发性能指标。•与安全、模态、油耗等关联起来，作为一个综合性能指标。问题5：只评价了白车身的轻量化，没有与油耗、排放等关联，消费者不易看懂，国家也没办法支持。•汽车轻量化的最终目的是节能

3、减排，应该让购车者明白轻量化的车-节油、车身技术水平高！•不直观；消费者有疑问：我买的车轻量化系数低，但油耗却很高！！3目录一、前言二、方法的建立三、乘用汽车的轻量化星级评价方法四、讨论及验证五、结论4二、方法的建立基于此，就需要建立一套汽车轻量化评价方法。从充分体现汽车轻量化的目的：节油、减少排放、提高车身整车厂可以易到难——建立传统乘用车的轻量化评价方法！制造技术；同时不影响汽车的安全、舒适度、刚度。控制（车身轻量化技术提升）车身和整车消费者理解重量降低？出发点考虑汽车的油耗降低？尺寸是否影响安全、模态和刚度？5

4、二、方法的建立：轻量化综合评价指数E的提出6二、方法的建立：轻量化综合评价指数E的提出7二、方法的建立：轻量化与安全、刚度、模态的关系汽车轻量化主要通过：结构优化、材料变化、制造工艺变化来实现。一般认为刚度与材料的厚度、杨氏模量、以及构件的几何结构相关，通常认为刚度只依赖于材料的杨氏模量而与材料的屈服强度无关，即对于一个给定构件，如果构件的厚度降低而结构不变，则刚度也随着降低。几何结构、材料类别、厚度等都影响汽车的刚度8二、方法的建立：轻量化与安全、刚度、模态的关系汽车轻量化主要通过：结构优化、材料变化、制造工艺变化

5、来实现。一般认为构件的频率只与几何结构最相关，但文献研究表明，汽车在运动中的一些关系可以得到材料的厚度、强度、重量与构件以及车身固有频率的关系如下：A恒定屈服强度的结构（同一种材料）:当厚度减小时，应力值增大，固有频率降低。B恒定循环载荷值的结构:屈服强度增大，固有频率增大。C要求重量减轻（厚度降低）的结构:当厚度减小10%-20%，同时50%屈服强度增加，可使固有频率恒定。Source:A.S.Kasper.KineticModulusofSteel:ANewAutomotiveDesignParameter.SA

6、ETechnicalPaper790003,1979几何结构、材料、材料强度等都影响汽车构件的频率9二、方法的建立：轻量化与安全、刚度、模态的关系汽车轻量化主要通过：结构优化、材料变化、制造工艺变化来实现。但汽车重量减轻是否影响汽车的被动安全？（1）两车对碰（2）侧碰；（3）追尾；（4）与障碍物碰撞；几何结构、材料、材料强度、厚度、连接方式、制造工艺、整车重量等都影响汽车构件的安全10二、方法的建立汽车轻量化不能用重量的绝对值来作为判据！趋势上看，一般汽车越大越重！汽车轴距×轮距的值与整车重量关联11二、方法的建立不

7、把整车油耗关联起来的轻量化评价，意义何在？！轻量化评价要与车身重量、整车重量、整车安全、整车油耗、车型尺寸、车身模态、车身刚度耦合起来。12目录一、前言二、方法的建立三、乘用汽车的轻量化星级评价方法四、讨论及验证五、结论13三、乘用汽车的轻量化星级评价方法评价方法的原则：（1）评价体系不能过于复杂；（2）相关参数的测定要有可操作性；（3）整车企业可以从评价结果中获得有用信息；（4）能够对公众购买节能汽车起到一定的参考作用；（5）不违背国家及部委的相关政策法规，并可作为补充。14三、乘用汽车的轻量化星级评价方法第一步:

8、测算测量及计算所评价车型的轻量化综合评价指数值该公式可以在汽车设计阶段不断的验证E值！并且均可以从CAE分析以及常规测试中得到各参量数据！15三、乘用汽车的轻量化星级评价方法第二步：初定小数点后第二位以四舍五入的方式处理。16三、乘用汽车的轻量化星级评价方法第三步：修正表3的综合油耗基于中国国家标准GB/T19233-2008:《轻型汽车燃料消