刘桂花，李小汝，高静，覃才友，杨志

（1.618000 四川省 德阳市 四川工程职业技术学院 机电工程系；2.618000 四川省 德阳市 四川省高温合金切削工艺技术工程实验室）

0 引言

自2018 年以后，氢燃料电动汽车应用越来越广，但载货汽车只是刚刚起步，氢燃料载货汽车的发展还需要更深入的研究。车架是载货汽车的重要组成结构部件，承受内外多种复杂的载荷，需要有足够的强度和刚度来满足载货汽车的使用要求[1-3]，其性能会直接影响整个载货汽车的正常行驶。因此，对载货汽车车架进行有限元分析与轻量化问题研究有着十分重要的意义。本文以某型燃料电池轻型运输车底盘为研究对象，通过有限元法对氢燃料气瓶在车架上布置位置不同时车架受力情况进行分析，旨在从工程实际出发，形成可指导工程实际的可行性方案。

1 车架设计

目前，市面上主要厂家对燃料罐大多都布置在运输车车架的上方，如图1 所示，主要是为了便于散热、安全及保障气量等。本研究对现有底盘燃料罐的布置方式进行优化，将原来在运输车车架上方的燃料罐布置到车架的两侧，如图2 所示。这样可以规避原布置方案中燃料罐占据较大空间的弊病，扩大载货使用空间。

图1 原方案Fig.1 Original scheme

2 车架有限元分析

2.1 模型的建立

首先，根据某燃料电池运输车车架的二维图纸，在 SolidWorks 中建立运输车车架的三维模型，如图3 所示，模型总长 11 730 mm，总宽2 437 mm，总高919 mm。

图2 优化后方案Fig.2 Optimized scheme

图3 车架几何模型Fig.3 The frame geometric model

2.2 网格划分

将建立好的三维模型导入ANSYS 中的Workbench 环境下，建立有限元模型[4]。……