隨著能源短缺和環(huán)境污染問題日益突出,發(fā)展電動(dòng)汽車是推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。動(dòng)力電池作為純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力來源,是影響電動(dòng)汽車性能的重要指標(biāo)。而作為電池模組的載體,電池包則起著保護(hù)電池模組正常、安全工作的關(guān)鍵作用。因此,電池包的結(jié)構(gòu)的安全性能十分重要。本文基于某款純電動(dòng)汽車而研發(fā)的電池包系統(tǒng),對(duì)電池包機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),然后利用有限元的方法分析電池包機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能,并針對(duì)分析結(jié)果提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。首先,查閱相關(guān)資料,了解目前動(dòng)力電池包研究和發(fā)展現(xiàn)狀。結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)書籍對(duì)動(dòng)力電池包機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié),為后續(xù)的具體動(dòng)力電池包系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。其次,根據(jù)實(shí)際的整車端分解的要求確定動(dòng)力電池包的整體布置、實(shí)際尺寸以及材料等物理參數(shù),并結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)使用CATIA三維軟件進(jìn)行建模。幾何模型完成后,在有限元軟件中建立動(dòng)力電池包有限元模型,為動(dòng)力電池包的結(jié)構(gòu)分析以及改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。再次,運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)動(dòng)力電池包系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)電池包做靜載受壓、隨機(jī)振動(dòng)、擠壓、模擬碰撞四個(gè)工況分析,判斷電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否存在缺陷。靜載受壓工況...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 動(dòng)力電池包系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 動(dòng)力電池包系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 動(dòng)力電池包有限元分析研究現(xiàn)狀
    1.4 本文課題來源及主要研究內(nèi)容
第二章 動(dòng)力電池包機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
    2.1 動(dòng)力電池包系統(tǒng)集成技術(shù)概述
    2.2 動(dòng)力電池包的布置
        2.2.1 動(dòng)力電池包在整車上的布置形式
        2.2.2 動(dòng)力電池包內(nèi)部整體布置形式
    2.3 動(dòng)力電池包機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述
        2.3.1 電池包系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體要求
        2.3.2 電池包下箱體設(shè)計(jì)概述
        2.3.3 電池包上蓋設(shè)計(jì)概述
        2.3.4 電連接件設(shè)計(jì)概述
        2.3.5 IP防護(hù)設(shè)計(jì)概述
            2.3.5.1 密封界面設(shè)計(jì)
            2.3.5.2 平衡防暴閥部件
        2.3.6 電池包內(nèi)部其他安全設(shè)計(jì)概述
        2.3.7 緊固連接技術(shù)概述
    2.4 本章小結(jié)
第三章 動(dòng)力電池包機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)及有限元建模
    3.1 動(dòng)力電池包系統(tǒng)詳細(xì)整體布置
        3.1.1 動(dòng)力電池包系統(tǒng)總成設(shè)計(jì)概述
        3.1.2 動(dòng)力電池包內(nèi)部方案布置
    3.2 動(dòng)力電池包詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 電池包下箱體設(shè)計(jì)
        3.2.2 電池包上蓋設(shè)計(jì)
        3.2.3 模組間電連接件設(shè)計(jì)
        3.2.4 輔助元件設(shè)計(jì)
    3.3 動(dòng)力電池包有限元模型的建立
        3.3.1 有限元方法的基礎(chǔ)理論
        3.3.2 電池包有限元建模及分析任務(wù)
            3.3.2.1 電池包網(wǎng)格模型
            3.3.2.2 焊點(diǎn)設(shè)置
            3.3.2.3 螺栓連接
            3.3.2.4 材料參數(shù)以及接觸設(shè)置
            3.3.2.5 有限元分析任務(wù)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 動(dòng)力電池包的靜動(dòng)態(tài)力學(xué)分析
    4.1 動(dòng)力電池包測試標(biāo)準(zhǔn)
    4.2 靜載分析
        4.2.1 靜力學(xué)分析理論
        4.2.2 靜載邊界條件及工況
            4.2.2.1 邊界條件
            4.2.2.2 計(jì)算工況
        4.2.3 靜載分析的計(jì)算與結(jié)果
            4.2.3.1 工況1仿真結(jié)果
            4.2.3.2 工況2仿真結(jié)果
        4.2.4 靜載分析的結(jié)論
    4.3 隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析
        4.3.1 隨機(jī)振動(dòng)及疲勞分析理論
            4.3.1.1 隨機(jī)振動(dòng)的基本理論
            4.3.1.2 疲勞分析損傷基本理論
        4.3.2 約束及載荷處理
        4.3.3 隨機(jī)振動(dòng)分析的計(jì)算與結(jié)果
            4.3.3.1 X方向隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果
            4.3.3.2 Y方向隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果
            4.3.3.3 Z方向隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果
        4.3.4 隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析的結(jié)論
    4.4 擠壓工況分析
        4.4.1 擠壓分析的理論基礎(chǔ)
        4.4.2 約束及載荷處理
        4.4.3 擠壓工況分析的計(jì)算與結(jié)果
            4.4.3.1 +X方向擠壓工況
            4.4.3.2 -X方向擠壓工況
            4.4.3.3 Y方向擠壓工況
        4.4.4 擠壓工況分析的結(jié)論
    4.5 模擬碰撞分析
        4.5.1 模擬碰撞分析的理論
        4.5.2 約束和載荷處理
        4.5.3 模擬碰撞分析的計(jì)算與結(jié)果
            4.5.3.1 X方向的模擬碰撞工況
            4.5.3.2 Y方向的模擬碰撞工況
        4.5.4 模擬碰撞分析的結(jié)論
    4.6 本章小結(jié)
第五章 動(dòng)力電池包的結(jié)構(gòu)改進(jìn)與分析
    5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)理論
    5.2 電池包結(jié)構(gòu)分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)
        5.2.1 電池包結(jié)構(gòu)改進(jìn)分析
        5.2.2 電池包結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)
            5.2.2.1 十字梁改進(jìn)設(shè)計(jì)
            5.2.2.2 后橫梁改進(jìn)設(shè)計(jì)
            5.2.2.3 上蓋改進(jìn)設(shè)計(jì)
    5.3 改進(jìn)后電池包Z向隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析
        5.3.1 改進(jìn)后Z向隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析結(jié)果
        5.3.2 改進(jìn)后Z向隨機(jī)振動(dòng)疲勞結(jié)論
    5.4 改進(jìn)后電池包-X向擠壓工況分析
        5.4.1 改進(jìn)后電池包-X向擠壓分析結(jié)果
        5.4.2 改進(jìn)后電池包-X向擠壓分析結(jié)論
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文以及所參與項(xiàng)目



本文編號(hào)：3766386