隨著能源短缺和環(huán)境污染的問題日益突出,電動汽車的研發(fā)投入日益加大。發(fā)展電動汽車,是推動汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。動力電池系統(tǒng)作為電動汽車動力來源,其設(shè)計的好壞直接影響了整車的性能。電池箱體是動力電池的載體,在電芯安全保護上有重要意義,因此對動力電池箱的研究具有重要的意義。本文以某款純電動汽車電池箱為研究對象,進行了以下幾個方面的研究工作:(1)首先對電池箱進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。從給定車型要求出發(fā),確定電池系統(tǒng)參數(shù),確定電池成組方式;參照國內(nèi)電池箱相關(guān)設(shè)計規(guī)范,根據(jù)模組布置方式以及推薦標(biāo)準(zhǔn)確定電池箱的尺寸,設(shè)計模組安裝方式;考慮車身結(jié)構(gòu)以及電池安裝和固定,設(shè)計電池箱與車身連接方式,初步完成電池箱結(jié)構(gòu)設(shè)計。(2)然后利用有限元分析方法對動力電池箱靜、動態(tài)特性進行分析。根據(jù)需求簡化模型,建立有限元模型,計算電池箱的前10階模態(tài),判斷其模態(tài)振型是否在激振頻率的范圍之內(nèi),是否可能發(fā)生共振;靜力學(xué)方面分析電池箱在兩種典型組合工況,即顛簸路面急轉(zhuǎn)向和顛簸路面緊急制動工況下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形情況,對結(jié)果的合理性進行評價;通過電池箱定頻仿真分析來評價電池箱的疲勞壽命特性,判斷電池箱是否可以經(jīng)受住定頻振動導(dǎo)致的疲勞破壞。(3)最后對電池箱進行形貌優(yōu)化和尺寸優(yōu)化設(shè)計。針對模態(tài)分析結(jié)果對電池箱上箱體進行形貌優(yōu)化;針對下箱體及底部支撐橫縱梁,以各零件的10個厚度為優(yōu)化變量,以輕量化為優(yōu)化目標(biāo)進行尺寸優(yōu)化。對優(yōu)化的結(jié)果重新建立有限元模型進行靜、動態(tài)特性驗證,證明優(yōu)化有效性。本文將沖壓箱體作為設(shè)計研究對象,進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計、有限元仿真以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等工作,設(shè)計出一款較為輕便、結(jié)構(gòu)可靠的電池箱,具有一定的工程應(yīng)用價值。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72
【部分圖文】：

車各核心部件難題必須有較大突破。逡逑電動汽車最大的成本在電池、電機、電控“三大電’’系統(tǒng)，其中動力電池系統(tǒng)逡逑首當(dāng)其沖，電動汽車的零部件成本構(gòu)成如下圖１．１。逡逑■底盤逡逑圖１．１新能源汽車零部件成本構(gòu)成圖逡逑１逡逑

圖１．３寶馬ｉ３逡逑

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