小型電動汽車概念epsilon與創(chuàng)新的車身輕量化設計

本文提出了簡約車的概念，該車主要用途是通勤，安全性需要得到保障；另外車輛需要有足夠的續(xù)航里程，有容納四名乘客的空間和一個能容納一個箱子的后備箱。

首先，基于車輛要求開發(fā)了車輛總體布置的概念。總布置概念的特征在于由于駕駛員和乘客之間的15cm的距離，從而保持有效的內(nèi)部空間，由此可以減少車輛寬度，并且可以為小于155cm的人添加駕駛員后面的第三個座椅。

為了實現(xiàn)進一步減輕重量同時保證安全目標，制定了整體輕量化設計方案，通過拓撲優(yōu)化考慮幾何輕量化設計，通過功能集成，實現(xiàn)輕量化設計和材料輕量化設計，并且基于調(diào)查的總布置概念設計使用了拓撲優(yōu)化，獲得自由設計空間。

最后是空間框架概念，由碳纖維增強塑料（CFRP）和鋁（以下稱為CFRP-Al-Space-Frame）組成的復合結(jié)構(gòu)。車輛前部，外框架變形元件和后保險杠系統(tǒng)由鋁擠壓型材制成。首先，CFRP編織層纏繞在泡沫芯周圍，形成矩形CFRP管。對于梁，這些矩形CFRP泡沫填充管中的四個組合。然后將另一個CFRP編織物纏繞在這四個CFRP管上。最后，編織物填充有熱固性材料，并在高壓釜中固化。碳纖維增強塑料結(jié)構(gòu)由尺寸為60×60mm（四室型材）和60×120mm（六室型材）的標準型材部分組成。這樣可以通過使用標準化工具降低成本。空間幀結(jié)構(gòu)由三維節(jié)點元素連接。該結(jié)構(gòu)由CFRP板封閉，CFRP板與CFRP型材粘合。

簡約車輛概念展示了輕型，安全和高效的小型電動汽車的潛力，專門為城市交通設計。特別是通過重量和安全優(yōu)化的碳纖維增強復合鋁材料空間結(jié)構(gòu)已經(jīng)實現(xiàn)，簡約車概念已經(jīng)通過數(shù)值模擬和原型碰撞驗證?；谔摂M概念，未來將在試駕車和試驗臺進一步研究?？陀^的研究將最終驗證客戶對該概念的接受程度。