隨著環(huán)境污染以及能源短缺問題日益嚴(yán)峻,傳統(tǒng)燃油汽車的地位正逐漸被新能源汽車尤其是電動汽車取代。動力電池作為電動汽車的主要能源部件,為汽車行駛提供能源,而電池箱是容納支撐動力電池的構(gòu)件,因此其性能的好壞將關(guān)系到動力電池能否正常使用進而影響電動汽車能否正常行駛。在汽車行駛過程中,電池箱不斷受到來自車身傳遞的路面隨機激勵,長期的隨機振動可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞破壞。利用CAE技術(shù)對電池箱結(jié)構(gòu)進行靜強度分析和隨機振動疲勞壽命分析計算,確保強度和疲勞壽命滿足設(shè)計要求,在汽車產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中有著重要意義。本文以某型電動汽車電池箱為研究對象,先在UG中建立實體尺寸的電池箱模型,將模型導(dǎo)入有限元軟件ANSYS Workbench中,對電動汽車在顛簸路面、急剎車和急轉(zhuǎn)彎三種典型工況下的電池箱進行靜強度分析,計算得出每一工況下電池箱的應(yīng)力和位移。分析結(jié)果顯示各工況下最大等效應(yīng)力均小于電池箱結(jié)構(gòu)材料的屈服強度,表明在這些工況下電池箱的強度滿足要求。其次對電池箱進行有固定約束的模態(tài)分析,得到電池箱的前十階固有頻率和振型,分析電池箱的共振特性發(fā)現(xiàn)電池箱的固有頻率避開了路面隨機激勵的頻率帶�；谀B(tài)分析結(jié)果運用模態(tài)疊加法對... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)電動汽車的發(fā)展
        1.2.2 國外電動汽車的發(fā)展
    1.3 電池箱研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)電池箱研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外電池箱研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究目的與內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 隨機振動疲勞分析的理論和方法
    2.1 隨機振動理論基礎(chǔ)
        2.1.1 隨機振動的基本參數(shù)
        2.1.2 隨機振動分類
    2.2 隨機振動疲勞分析方法
        2.2.1 窄帶法
        2.2.2 寬帶法
        2.2.3 Dirlik法
        2.2.4 三區(qū)間法
    2.3 疲勞累積損傷理論
    2.4 材料疲勞特性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 有限元模型的建立及靜強度分析
    3.1 模型軟件介紹
        3.1.1 模型建立軟件簡介
        3.1.2 模型仿真軟件簡介
    3.2 電池箱設(shè)計要求
        3.2.1 安裝與結(jié)構(gòu)要求
        3.2.2 通風(fēng)散熱要求
        3.2.3 防水絕緣要求
        3.2.4 碰撞保護要求
    3.3 有限元模型建立
        3.3.1 模型建立與簡化
        3.3.2 材料參數(shù)
        3.3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 電池箱箱體靜強度分析
        3.4.1 靜力學(xué)理論簡介
        3.4.2 電池箱的靜態(tài)分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 動力學(xué)分析
    4.1 模態(tài)分析
        4.1.1 模態(tài)分析理論
        4.1.2 模態(tài)分析過程
    4.2 諧響應(yīng)分析
        4.2.1 諧響應(yīng)分析理論
        4.2.2 諧響應(yīng)分析過程
    4.3 本章小結(jié)
第五章 隨機振動疲勞壽命分析
    5.1 nCode簡介
    5.2 隨機振動疲勞分析
        5.2.1 有限元結(jié)果輸入查看
        5.2.2 結(jié)構(gòu)材料的設(shè)定
        5.2.3 隨機振動的加速度載荷譜
        5.2.4 nCode振動疲勞分析設(shè)置
        5.2.5 振動疲勞結(jié)果分析
    5.3 振動疲勞壽命的影響因素分析
        5.3.1 不同載荷譜對振動疲勞壽命的影響
        5.3.2 阻尼比對振動疲勞壽命的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
在學(xué)期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于nCodeDesignlife的電池箱疲勞壽命研究[J]. 冷曉偉,戴作強,鄭莉莉,趙清海,任可美.  客車技術(shù)與研究. 2018(03)
[2]隨機振動與沖擊條件下電動車電池包結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析[J]. 黃培鑫,蘭鳳崇,陳吉清.  汽車工程. 2017(09)
[3]某電動汽車電池包擠壓仿真分析[J]. 馮富春,楊重科,李彥良,辛雨,高建保.  電源世界. 2017 (04)
[4]基于頻率響應(yīng)分析的車用電池箱結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)估[J]. 彭倩,王繼輝,林有淮,魏瑞洪,盧光華,柯鶯鏹.  機械工程與自動化. 2016(05)
[5]基于有限元法的車身振動與噪聲特性研究[J]. 蔣冬清,李三雁.  中國測試. 2016(08)
[6]電動汽車電池箱結(jié)構(gòu)隨機振動疲勞分析[J]. 王文偉,程雨婷,姜衛(wèi)遠(yuǎn),劉志山.  汽車工程學(xué)報. 2016(01)
[7]基于nCode Design-Life的電動客車車架疲勞壽命分析[J]. 周美施,張鐵柱,尹懷仙,張洪信,劉高君.  青島大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版). 2015(04)
[8]一款純電動乘用車電池箱體的設(shè)計[J]. 趙冠宇,徐丹,馮富春.  電源世界. 2015 (08)
[9]國內(nèi)外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 劉卓然,陳健,林凱,趙英杰,許海平.  電力建設(shè). 2015(07)
[10]電動汽車電池箱結(jié)構(gòu)強度的有限元分析及其改進設(shè)計[J]. 董相龍,張維強.  機械強度. 2015(02)

博士論文
[1]純電動汽車磷酸鐵鋰電池性能研究[D]. 李哲.清華大學(xué) 2011
[2]結(jié)構(gòu)振動疲勞壽命分析方法研究[D]. 王明珠.南京航空航天大學(xué) 2009

碩士論文
[1]一種動力電池箱結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化[D]. 孫昱晗.湖南大學(xué) 2018
[2]考慮響應(yīng)面的電動汽車電池箱等剛度及輕量化研究[D]. 陳球勝.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]某牽引車車架的隨機振動疲勞壽命預(yù)估[D]. 韋恩祥.重慶大學(xué) 2017
[4]隨機激勵下電動汽車動力電池包結(jié)構(gòu)疲勞性能研究[D]. 陳琪.華南理工大學(xué) 2017
[5]柴油機排氣歧管的振動疲勞分析[D]. 馬學(xué)軍.中北大學(xué) 2016
[6]純電動汽車電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計及特性研究[D]. 劉元強.東南大學(xué) 2016
[7]電動汽車電池包疲勞壽命預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 谷理想.大連交通大學(xué) 2014
[8]全回轉(zhuǎn)推進船舶尾部振動特性的研究[D]. 劉長卿.上海交通大學(xué) 2014
[9]車載設(shè)備隨機振動疲勞壽命研究[D]. 顧曉華.南京航空航天大學(xué) 2013
[10]某型電動汽車電池包結(jié)構(gòu)分析及改進設(shè)計[D]. 孫小卯.湖南大學(xué) 2013



本文編號：3693295