目前,能源安全和環(huán)境污染問題的雙重壓力迫使我國在內(nèi)的世界上多個(gè)國家都在大力發(fā)展新能源汽車,汽車產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)新的變革。而作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)總成載體的電池倉,對(duì)產(chǎn)品的安全工作和防護(hù)起著至關(guān)重要的作用,關(guān)乎著整車的安全性。同時(shí)隨著相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的制定,市場(chǎng)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的比能量要求愈發(fā)嚴(yán)格,因此對(duì)電池倉結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)迫在眉睫。本文依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車專項(xiàng)課題“全新架構(gòu)電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)-材料-性能一體化多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)（2016YFB0101601）”,對(duì)某款電動(dòng)汽車的電池倉進(jìn)行輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì),主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:首先根據(jù)電池倉的設(shè)計(jì)要求和車架的硬點(diǎn)尺寸,參考對(duì)標(biāo)車型先進(jìn)的電池倉結(jié)構(gòu),在CATIA中建立電池倉三維實(shí)體模型,然后導(dǎo)入Hyper Mesh中,根據(jù)有限元建模原則,對(duì)其進(jìn)行模型簡化、幾何清理、網(wǎng)格劃分、質(zhì)量檢查等工作,最后得到電池倉的有限元模型。其次參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),取電池倉在顛簸急轉(zhuǎn)彎和顛簸急剎車兩種極限工況進(jìn)行靜力學(xué)分析,對(duì)其靜態(tài)特性進(jìn)行分析和評(píng)價(jià);再對(duì)其進(jìn)行約束模態(tài)分析,得到其前六階模態(tài)頻率和振型,為之后的形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)作用;接著依據(jù)相關(guān)國標(biāo)法規(guī),對(duì)電池... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

010-2016年中國新能源汽車銷量統(tǒng)計(jì)

其中VARI成型工藝原理如圖1.7所示。鋁合金電池倉的成型工藝主要有鋁壓鑄和型材拼焊。圖1.7 VARI成型工藝原理圖鋁合金壓鑄箱體的優(yōu)點(diǎn)是一體化成型，不需要進(jìn)行拼焊連接，零件數(shù)目少，密封性好，由大噸位的壓鑄機(jī)來完成。受壓鑄機(jī)的影響，箱體尺寸不能過大，而對(duì)于大尺寸的箱體，可以結(jié)合壓鑄和拼焊來得到。除了壓鑄之外，還可以采用擠壓成型的鋁型材拼焊而成。復(fù)合材料由于其各項(xiàng)異性與傳統(tǒng)的金屬材料在制造工藝上有著明顯的區(qū)別，它是由纖維布根據(jù)性能需求逐層鋪設(shè)而成，得到產(chǎn)品的形狀，然后把已鋪置成一定形狀的疊層預(yù)浸料，在一定的溫度、時(shí)間及壓力等條件下固定形狀。隨著技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外一些企業(yè)開始嘗試使用3D打印技術(shù)來制造碳纖維復(fù)合材料部件。雖然碳纖維3D打印技術(shù)還不太完善，成本高昂，但是如果3D打印技術(shù)能夠與碳纖維完美結(jié)合

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖1.8 AFP 3D打印設(shè)備吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院王登峰教授正帶領(lǐng)輕量化團(tuán)隊(duì)致力于碳纖維復(fù)合材料的性能評(píng)價(jià)、成型工藝與零部件輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等應(yīng)用基礎(chǔ)的研究，探索多材料（包括碳纖維、鋁合金、鋼材等）電動(dòng)汽車一體化多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。劉金良[30]通過實(shí)驗(yàn)和仿真對(duì)VARI成型工藝參數(shù)進(jìn)行研究，對(duì)比不同流道設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、樹脂注入方式、模具長度、分配介質(zhì)的滲透率等來分析不同工藝參數(shù)對(duì)工藝成型的影響。1.3本文依托科研團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車專項(xiàng)課題“全新架構(gòu)電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)-材料-性能一體化多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)（2016YFB0101601）”，對(duì)某電動(dòng)汽車電池倉進(jìn)行輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究內(nèi)容如下：（1）電池倉有限元模型的建立根據(jù)電池倉的設(shè)計(jì)要求和車架的硬點(diǎn)尺寸，參考對(duì)標(biāo)車型先進(jìn)的電池倉結(jié)構(gòu)，在CATIA中建立電池倉三維實(shí)體模型，然后根據(jù)有限元建模原則，對(duì)其進(jìn)行模型簡化、幾何清理、網(wǎng)格劃分、質(zhì)量檢查等，最后得到電池倉的有限元模型。（2）電池倉性能分析參照國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)電池倉在顛簸急轉(zhuǎn)彎和顛簸急剎車兩種極限工況進(jìn)行靜力學(xué)分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]電池包箱體的有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李明秋.吉林大學(xué) 2017
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[3]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]. 姜高松.湖南大學(xué) 2016
[4]新能源客車輕量化技術(shù)路徑研究[D]. 牛妍妍.吉林大學(xué) 2016
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[6]動(dòng)力電池包沖擊累積損傷研究[D]. 林久標(biāo).大連理工大學(xué) 2016
[7]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池箱結(jié)構(gòu)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王露.北京理工大學(xué) 2016
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[9]重型自卸車車箱優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李直.太原理工大學(xué) 2013
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