袁晓红,韩 宁

(1.宁夏大学物理与电子电气工程学院，宁夏 银川 750000) (2.中北大学能源动力工程学院，山西 太原 030051)

基于能源枯竭危机和尾气排放造成的环境污染日趋严峻等问题，新能源汽车越来越受到各国政府、汽车厂商以及相关研究机构的重视和青睐[1]。氢气作为一种新型清洁能源，发展前景光明，目前多应用于商用车领域。氢燃料电池客车以氢气为燃料，与氧气在电堆中发生质子交换反应产生化学能，并转化为电能，整个化学反应过程产物只有水，是真正的零污染能源。因此，在能源短缺与环境污染的双重压力下，氢燃料电池汽车将是未来运输行业的最佳选择[2]。从整车结构来看，氢燃料电池客车增加了车载储气瓶、空调、燃料电池电堆及其辅助系统等结构，研究表明，随着整车质量的增加，车身结构强度受力与刚度位移变形都会增加，同时车身固有频率和振型也将随之改变，因此对氢燃料电池客车进行有限元分析是十分必要的[3]。

本文利用有限元软件HyperMesh对氢燃料电池客车骨架进行了4种不同工况下的静力学分析，并根据分析结果提出了优化方案，可为其他相关研究提供依据。

1 氢燃料电池客车有限元模型的建立

1.1 有限元模型网格的划分

本文氢燃料电池客车有限元模型结构件采用shell单元模拟，网格基本尺寸为10 mm，焊缝采用Rbe2及节点耦合两种方式模拟，非结构件及质量采用mass点单元模拟，车身骨架的单元数为1 062 034，节点数为1 036 563。

1.2 客车材料的添加

为确保安全性，选取高强度钢Q345和Q700作为车身骨架材料，其中顶盖骨架使用的是Q700型钢材，前后围、左右侧围以及底架选取的是Q345型钢材，具体的材料参数见1。……