【摘要】：汽車是現(xiàn)代文明的產(chǎn)物,汽車的發(fā)展也伴隨著人類社會(huì)的擔(dān)憂:能源短缺和環(huán)境污染。電動(dòng)汽車的發(fā)展在逐步推進(jìn)。雖然電動(dòng)汽車近二三十年來(lái)發(fā)展迅速,但是還是存在著一些技術(shù)難題,如電池、電機(jī)控制等技術(shù),這些技術(shù)無(wú)法突破導(dǎo)致電動(dòng)汽車安全性差、穩(wěn)定性低、成本高、續(xù)駛里程短。因此,在關(guān)鍵技術(shù)突破之前,針對(duì)電動(dòng)汽車開展輕量化研究具有理論和實(shí)際的重要意義。電池箱是承載電池組的載體,對(duì)于電池組的安全和防護(hù)有著重要的作用。目前電池箱普遍采用鋼組合焊接而成,整體質(zhì)量偏重,對(duì)電池箱進(jìn)行保證結(jié)構(gòu)性能的前提下的輕量化研究,可以增加電動(dòng)車的續(xù)駛里程。以往的研究中,普遍只是對(duì)電池箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)于考慮響應(yīng)面的電池箱的等剛度研究較少,因此,論文以國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目(2014DFA80440)為依托,對(duì)某款電動(dòng)汽車電池箱進(jìn)行研究,運(yùn)用等剛度理論對(duì)考慮響應(yīng)面的電池箱進(jìn)行材料替換輕量化研究。本文建立了電池箱的三維實(shí)體模型和有限元模型,為后續(xù)的性能分析打好基礎(chǔ),運(yùn)用有限元分析軟件分析了電池箱在顛簸工況、急轉(zhuǎn)彎、急剎車等三種工況下的性能及模態(tài),根據(jù)分析結(jié)果選擇了適合輕量化的電池箱零部件。為了說(shuō)明材料替換的合理性,本文提出了材料指數(shù)的概念,根據(jù)等剛度理論的近似公式,計(jì)算得到電池箱零部件進(jìn)行材料替換后的厚度值的范圍。為了進(jìn)一步分析優(yōu)化,本文根據(jù)電池箱顛簸工況、急轉(zhuǎn)彎、急剎車及模態(tài)工況的剛度值,建立了電池箱質(zhì)量、剛度及模態(tài)關(guān)于厚度的響應(yīng)面模型,用來(lái)代替原有的有限元模型參與優(yōu)化。以電池箱的質(zhì)量和模態(tài)頻率作為目標(biāo)函數(shù),三種工況的位移作為約束條件,開展多目標(biāo)優(yōu)化求出最優(yōu)解,對(duì)優(yōu)化后的電池箱進(jìn)行三種工況及模態(tài)頻率的仿真分析驗(yàn)證,表明鋁合金電池箱符合標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.72
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論言當(dāng)今世界進(jìn)入 21 世紀(jì)以后，全球經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，而作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)力展現(xiàn)重要標(biāo)志，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展衡量著一個(gè)國(guó)家的綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力。全球汽車產(chǎn)斷攀升，如圖 1.1 所示，2021 年，全球汽車產(chǎn)量預(yù)測(cè)可達(dá)將近 1.1 億輛。們生活品質(zhì)的提升，汽車人均擁有量也在增加。如圖 1.2 所示，到 2020 年汽車擁有量預(yù)測(cè)將有 2.66 億輛，人口預(yù)測(cè)將達(dá) 13.97 億，人均汽車擁有量2 輛。

們生活品質(zhì)的提升，汽車人均擁有量也在增加。如圖 1.2 所示，到 2020 年，汽車擁有量預(yù)測(cè)將有 2.66 億輛，人口預(yù)測(cè)將達(dá) 13.97 億，人均汽車擁有量將.2 輛。圖 1.1 全球汽車產(chǎn)量圖Fig 1.1 Global car production map

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙冠宇;徐丹;馮富春;;一款純電動(dòng)乘用車電池箱體的設(shè)計(jì)[J];電源世界;2015年08期

2 崔岸;王學(xué)良;王希閣;張士展;;基于模糊折衷決策的多材料車身選材方法[J];汽車工程;2015年06期

3 李師;葉帥;;純電動(dòng)客車標(biāo)準(zhǔn)電池箱體的開發(fā)與應(yīng)用[J];中國(guó)高新技術(shù)企業(yè);2015年16期

4 董相龍;張維強(qiáng);;電動(dòng)汽車電池箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的有限元分析及其改進(jìn)設(shè)計(jì)[J];機(jī)械強(qiáng)度;2015年02期

5 張偉;侯文彬;胡平;;基于拓?fù)鋬?yōu)化的電動(dòng)汽車白車身優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年10期

6 張曉紅;周鋒;馮奇;何健;;車用動(dòng)力電池碳纖維箱體的設(shè)計(jì)研究[J];上海汽車;2014年09期

7 王力;鄧雄志;陳家設(shè);;基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的混合動(dòng)力轎車電池包模態(tài)特性改進(jìn)[J];上海汽車;2014年06期

8 范子杰;桂良進(jìn);蘇瑞意;;汽車輕量化技術(shù)的研究與進(jìn)展[J];汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào);2014年01期

9 何龍軍;嚴(yán)世榕;嚴(yán)鐘輝;陳璜;黃德銀;;基于材料替換和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋輕量化設(shè)計(jì)[J];機(jī)電技術(shù);2014年01期

10 張宇;曹友強(qiáng);洪賢軍;張秋穎;;電動(dòng)轎車電池箱體輕量化研究[J];現(xiàn)代制造工程;2014年01期

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1 黃萬(wàn)友;純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)匹配技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2012年

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1 姚旭;霧霾季節(jié)上海大氣顆粒物中可溶性碳和離子的來(lái)源研究[D];上海師范大學(xué);2017年

2 姜高松;某純電動(dòng)汽車電池箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析及優(yōu)化[D];湖南大學(xué);2016年

3 胡旭;電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池箱有限元仿真及模態(tài)分析[D];湖南大學(xué);2015年

4 谷理想;電動(dòng)汽車電池包疲勞壽命預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連交通大學(xué);2014年

5 馮永愷;純電動(dòng)汽車電機(jī)變速器集成系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

6 楊書建;電動(dòng)汽車電池箱動(dòng)靜態(tài)特性分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];湖南大學(xué);2012年

7 李彩萍;中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

8 吳秋德;電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)及性能仿真研究[D];吉林大學(xué);2011年

9 姚海峰;純電動(dòng)汽車整車性能建模與仿真[D];南京理工大學(xué);2011年

10 王傳琪;中國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀分析及戰(zhàn)略規(guī)劃研究[D];天津大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2732701