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电动汽车电池箱结构随机振动疲劳分析 被引量：50
1
作者 王文伟 程雨婷 +1 位作者 姜卫远 刘志山 《汽车工程学报》 2016年第1期10-14,共5页
电动汽车电池箱的结构设计应该满足多变运行环境和工况下的疲劳寿命要求。通过有限元软件对某款电动汽车电池箱结构进行建模,基于频域法分析其在随机振动环境下的响应,根据Miner提出的线性疲劳累计损伤理论和材料S-N曲线,对随机振动条... 电动汽车电池箱的结构设计应该满足多变运行环境和工况下的疲劳寿命要求。通过有限元软件对某款电动汽车电池箱结构进行建模,基于频域法分析其在随机振动环境下的响应,根据Miner提出的线性疲劳累计损伤理论和材料S-N曲线,对随机振动条件下的电池箱结构进行疲劳分析。结果表明,原结构可以满足随机振动试验要求。为随机振动环境下电池箱结构的疲劳分析提供了一种有效的计算方法。 展开更多
关键词 随机振动 疲劳分析 有限元分析 电池箱 电动汽车
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碳纤维环氧树脂复合材料电池箱的轻量化研究 被引量：32
2
作者 汪佳农 赵晓昱 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期99-102,33,共5页
依据复合材料重量轻,比强度、比刚度高等优点,针对某企业现有的某型号电动汽车电池箱结构进行轻量化设计,目的是减轻该电动汽车的重量。本研究以应用软件Patran&Nastran为分析平台,利用有限元分析方法,对比钢与碳纤维/环氧树脂复合... 依据复合材料重量轻,比强度、比刚度高等优点,针对某企业现有的某型号电动汽车电池箱结构进行轻量化设计,目的是减轻该电动汽车的重量。本研究以应用软件Patran&Nastran为分析平台,利用有限元分析方法,对比钢与碳纤维/环氧树脂复合材料两种材料的电池箱结构各自的承载性能,设计了合理的碳纤维/环氧电池箱。在Tsai-wu强度理论的基础上,对碳纤维/环氧电池箱进行了强度校核。结果表明,在减轻了该电池箱64%重量的前提下,电池箱的承载性能没有降低。 展开更多
关键词 电池箱 碳纤维 有限元分析 轻量化设计 强度校核
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电动汽车电池箱结构强度的有限元分析及其改进设计 被引量：31
3
作者 董相龙 张维强 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期312-316,共5页
以软件Ansys/Workbench为分析平台和利用有限元分析方法,针对某企业现有的某型号电动汽车电池箱结构,计算颠簸路面上急刹车和急拐弯两种工况下的电池箱的强度,并将某一节点等效应力值的有限元分析结果和理论计算结果进行对比,验证有限... 以软件Ansys/Workbench为分析平台和利用有限元分析方法,针对某企业现有的某型号电动汽车电池箱结构,计算颠簸路面上急刹车和急拐弯两种工况下的电池箱的强度,并将某一节点等效应力值的有限元分析结果和理论计算结果进行对比,验证有限元分析模型的正确性。根据有限元分析结果,局部产生应力集中现象,整体应力有改进设计的余量,对结构应力集中处进行改进设计。利用软件Ansys/Workbench就该箱体各部件尺寸参数对箱体最大等效应力和重量的灵敏度进行分析,根据灵敏度分析结果选择设计变量,以箱体构件的最大应力为状态变量,以箱体总质量为目标函数,对该箱体进行轻量化处理。 展开更多
关键词 电池箱 Ansys/Workbench 强度分析 结构改进 灵敏度分析
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碳纤维增强复合材料电池箱轻量化设计 被引量：29
4
作者 陈静 彭博 +2 位作者 王登峰 唐傲天 陈书明 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期257-263,277,共8页
对某电动汽车的电池箱进行轻量化设计。因上箱体主要作为密封件,故采用结构优化的轻量化方案,而下箱体主要作为承载件,因而采用碳纤维替换原始材料的轻量化方案。在碳纤维结构下箱体的轻量化设计中引入了多目标优化算法。仿真结果表明,... 对某电动汽车的电池箱进行轻量化设计。因上箱体主要作为密封件,故采用结构优化的轻量化方案,而下箱体主要作为承载件,因而采用碳纤维替换原始材料的轻量化方案。在碳纤维结构下箱体的轻量化设计中引入了多目标优化算法。仿真结果表明,所采用的轻量化方案在减轻质量的同时,还有效提高了电池箱的刚度和模态频率。 展开更多
关键词 电动汽车 电池箱 轻量化设计 碳纤维复合材料 多目标优化
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基于某电动汽车电池箱焊点的疲劳寿命预测与优化 被引量：18
5
作者 吴长德 戴江梁 +2 位作者 唐炜 于国江 李溢 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期663-667,共5页
基于焊点疲劳寿命预估理论,联合HyperMesh和Abaqus软件对某电池箱进行定频振动分析,得到响应的应力结果;在nCode软件中关联有限元载荷工况与时间历程,结合焊点材料的疲劳特性和Miner线性累积损伤法则计算得出焊点的疲劳寿命,并与试验破... 基于焊点疲劳寿命预估理论,联合HyperMesh和Abaqus软件对某电池箱进行定频振动分析,得到响应的应力结果;在nCode软件中关联有限元载荷工况与时间历程,结合焊点材料的疲劳特性和Miner线性累积损伤法则计算得出焊点的疲劳寿命,并与试验破坏情况进行对比,验证了电池箱焊点疲劳寿命分析方法的有效性。同时对电池箱的焊接薄弱区域进行焊点优化布置,提高了焊点整体的疲劳寿命。 展开更多
关键词 电池箱 焊点疲劳寿命 结构应力 定频振动分析 焊点优化布置
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电动车复合材料电池盒轻量化设计方法 被引量：17
6
作者 赵晓昱 张树仁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1044-1049,共6页
为了减小电动汽车车体的质量,分析了电动汽车电池盒的承载特点,基于刚度等效的设计方法,采用复合材料替代金属材料。应用复合材料的叠层结构力学理论对电池盒体进行叠层结构构建,建立了力学方程和优化方程,确定了复合材料电池盒的结构... 为了减小电动汽车车体的质量,分析了电动汽车电池盒的承载特点,基于刚度等效的设计方法,采用复合材料替代金属材料。应用复合材料的叠层结构力学理论对电池盒体进行叠层结构构建,建立了力学方程和优化方程,确定了复合材料电池盒的结构参数。为了验证轻量化效果,运用理论解析和有限元数值分析相结合的方法,对比了金属材料和复合材料的刚度和形变,研究结果表明:采用复合材料利用刚度等效设计法是对电动汽车零部件进行轻量化设计的有效途径,也可为汽车板型零件承载结构的轻量化设计提供借鉴。 展开更多
关键词 轻量化 电池盒 复合材料 刚度分析 有限元分析
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基于动态k值K-means++聚类的电动汽车动力电池电压不一致故障识别方法 被引量：11
7
作者 曾建邦 张月娅 +3 位作者 张壮 单丰武 沈祖英 刘星 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期28-40,共13页
动力电池不一致性是引发其耐久性、可靠性和安全性等问题的重要因素之一.为此,本文基于车企监控平台汇集的车端传感器采集的动力电池内各单体电压历史数据,在K-means聚类算法的基础上,通过优化聚类簇数和初始中心(簇心)选择,从而提出了... 动力电池不一致性是引发其耐久性、可靠性和安全性等问题的重要因素之一.为此,本文基于车企监控平台汇集的车端传感器采集的动力电池内各单体电压历史数据,在K-means聚类算法的基础上,通过优化聚类簇数和初始中心(簇心)选择,从而提出了一种基于动态k值的K-means++聚类的动力电池电压不一致故障识别方法.首先,基于该方法对未出现任何异常告警的105辆(同款车型)行驶至10000 km车的历史运行数据进行分析,并结合箱型图法确定无告警车辆的离群因子(outlier factor,OF)阈值为0.02;其次,基于轮廓系数法提取每个数据片段的最佳聚类簇数以实现迭代过程中簇的动态划分,使聚类效果更佳;然后,以一定概率选取欧式距离最远点作为初始中心使簇轮廓更为清晰且有利于快速识别潜在异常单体;最后,分别基于该方法和固定k值的K-means聚类法对车企监控平台唯一一辆“电池单体一致性差”告警的车辆(与前述105辆同款)进行分析,发现相比车企监控平台告警时间,K-means聚类法最快提前2天,而本文所提出的方法最快可提前6天识别出异常单体,验证了本文所提出的方法能够较早识别动力电池电压不一致故障.本文所取得研究成果对减少或避免纯电动汽车起火和爆炸事故具有重要的意义,有利于推动纯电动汽车产业的发展,达成汽车产业“碳达峰、碳中和”的战略目标. 展开更多
关键词 动力电池 K-means++ 电压不一致 故障识别 箱型图
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电动汽车电池箱通风冷却结构的研究 被引量：14
8
作者 吴宏 李育隆 杨凯 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期556-560,565,共6页
重点研究了电动汽车几种典型的电池箱通风冷却结构,从中找到较为合理的冷却结构。研究结果表明,在所研究的冷却结构中,正面通风加装风挡板的冷却结构最为合理。此结构不仅使电池处于合适的工作温度,且温度分布均匀,各单体电池上温度分... 重点研究了电动汽车几种典型的电池箱通风冷却结构,从中找到较为合理的冷却结构。研究结果表明,在所研究的冷却结构中,正面通风加装风挡板的冷却结构最为合理。此结构不仅使电池处于合适的工作温度,且温度分布均匀,各单体电池上温度分布几乎相同,对应点温差在3K以内,能满足实际工程使用的需要。 展开更多
关键词 电动汽车 电池箱 通风冷却
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某电动汽车电池包挤压仿真分析 被引量：13
9
作者 冯富春 杨重科 +2 位作者 李彦良 辛雨 高建保 《电源世界》 2017年第4期33-36,共4页
电池箱是动力电池系统的核心部件,是保证动力电池及其内部器件安全的屏障。本文采用Abaqus软件对电池包进行X向和Y向挤压仿真分析,模拟了电池箱在挤压过程中的形变及应力情况。根据分析结果对电池箱进行优化设计,提高了电池包的抗挤压能... 电池箱是动力电池系统的核心部件,是保证动力电池及其内部器件安全的屏障。本文采用Abaqus软件对电池包进行X向和Y向挤压仿真分析,模拟了电池箱在挤压过程中的形变及应力情况。根据分析结果对电池箱进行优化设计,提高了电池包的抗挤压能力,挤压仿真可为电池包的安全设计提供重要参考。 展开更多
关键词 电池包 挤压仿真 安全性
原文传递
基于Ansys Workbench的动力电池箱体有限元分析 被引量：11
10
作者 冯富春 史晓妍 +1 位作者 刘丽荣 赵晓军 《电源世界》 2014年第11期33-35,共3页
电池箱是动力电池系统的核心部件,是保证动力电池及其内部器件安全的屏障。本文基于Proe进行三维建模,采用Ansys Workbench对电池箱在颠簸路况极限载荷下的结构强度,进行有限元分析及优化设计,使箱体的应力分布更为合理,达到提高箱体结... 电池箱是动力电池系统的核心部件,是保证动力电池及其内部器件安全的屏障。本文基于Proe进行三维建模,采用Ansys Workbench对电池箱在颠簸路况极限载荷下的结构强度,进行有限元分析及优化设计,使箱体的应力分布更为合理,达到提高箱体结构强度的目的。通过模态分析,研究了电池箱在自由状态和预应力状态下的固有频率和振型,结果表明,电池箱的前6阶频率均大于路面激励频率,抗震性能良好。 展开更多
关键词 电池箱 结构优化 摸念分析 WORKBENCH
原文传递
小型纯电动汽车正面碰撞分析 被引量：9
11
作者 郝琪 刘卫斌 +1 位作者 肖琪 潘文杰 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第9期58-62,共5页
针对某单排座纯电动汽车,建立了碰撞有限元模型,并利用23km/h低速全宽正面碰撞试验的整车碰撞吸能过程、碰撞变形及碰撞特性参数,验证了所建模型的完整及有效性。根据GB11551 2014对50km/h高速正碰工况下整车结构变形及B柱加速度特性进... 针对某单排座纯电动汽车,建立了碰撞有限元模型,并利用23km/h低速全宽正面碰撞试验的整车碰撞吸能过程、碰撞变形及碰撞特性参数,验证了所建模型的完整及有效性。根据GB11551 2014对50km/h高速正碰工况下整车结构变形及B柱加速度特性进行分析,讨论了乘员安全空间及电池箱、电机、动力电线等纯电动汽车碰撞安全相关问题。 展开更多
关键词 纯电动汽车 正面碰撞 B柱 电池箱
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基于nCodeDesignlife的电池箱疲劳寿命研究 被引量：9
12
作者 冷晓伟 戴作强 +2 位作者 郑莉莉 赵清海 任可美 《客车技术与研究》 2018年第3期17-19,共3页
针对电池箱对振动疲劳耐久性能的要求,结合国标中随机振动的加速度功率谱密度函数和材料的S-N曲线,采用Miner线性累积损伤理论和Dirlik疲劳寿命计算方法,对电池箱进行随机振动条件下的疲劳寿命分析。
关键词 电池箱 疲劳寿命 随机振动 nCodeDesignlife
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一种电动汽车电池组箱体轻量化设计 被引量：9
13
作者 刘舒龙 夏顺礼 +2 位作者 赵久志 张宝鑫 陈康伟 《汽车实用技术》 2016年第11期10-12,共3页
电池组箱体轻量化设计是电动汽车"以塑代钢"思想的具体体现。文章从材料选择入手,通过模态分析确定产品的性能参数满足整车需求;针对3D模型进行模流分析,确定成形工艺可行性。从材料的选择到产品的成形分析进行全面的介绍,阐... 电池组箱体轻量化设计是电动汽车"以塑代钢"思想的具体体现。文章从材料选择入手,通过模态分析确定产品的性能参数满足整车需求;针对3D模型进行模流分析,确定成形工艺可行性。从材料的选择到产品的成形分析进行全面的介绍,阐述一种电动汽车电池组箱体的轻量化设计,可以为其它轻量化材料在电动汽车领域的应用提供一种思路。 展开更多
关键词 轻量化 电池组箱体 模态分析 模流分析
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碳纤维复合材料电池箱轻量化研究 被引量：8
14
作者 康元春 刘俊峰 孟紫薇 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第5期66-70,共5页
为减轻电池箱下箱体重量,采用轻质材料铝合金和碳纤维复合材料替换原Q235钢制材料。材料替换后,为得到新材料的最佳厚度尺寸,提出以神经网络为代理模型,同时优化铝合金和碳纤维部件厚度尺寸的方法。通过拉丁超立方试验得到尺寸变量对应... 为减轻电池箱下箱体重量,采用轻质材料铝合金和碳纤维复合材料替换原Q235钢制材料。材料替换后,为得到新材料的最佳厚度尺寸,提出以神经网络为代理模型,同时优化铝合金和碳纤维部件厚度尺寸的方法。通过拉丁超立方试验得到尺寸变量对应的响应,基于神经网络进行优化,得到铝合金支架和加强梁最佳厚度以及碳纤维各角度厚度;最后在Optistruct中对碳纤维下箱体铺层顺序进行优化。优化结果表明,所采用的方案在减轻电池箱重量的同时,强度刚度和一阶模态频率也得到了提高。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 电池箱 神经网络
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纯电动汽车铝合金电池箱结构优化设计 被引量：8
15
作者 孙海明 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第6期891-895,共5页
分别对动力电池组的箱体进行结构静力学分析、模态分析和振动试验分析.结果 显示:两种极限工况下,电池箱最大应力分别为26.739、70.128 MPa,均小于材料的屈服强度.模态分析时,电池箱的第一阶频率大于21 Hz,并且固有频率避开了33 Hz,振... 分别对动力电池组的箱体进行结构静力学分析、模态分析和振动试验分析.结果 显示:两种极限工况下,电池箱最大应力分别为26.739、70.128 MPa,均小于材料的屈服强度.模态分析时,电池箱的第一阶频率大于21 Hz,并且固有频率避开了33 Hz,振动试验分析显示,较大载荷下y方向的应力处于形变危险区域,X和Z方向上符合相关标准要求.根据仿真分析的结果对托架和盒体进行了合理结构优化. 展开更多
关键词 电动汽车 电池箱 结构优化
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纯电动乘用车动力电池箱体设计优化及仿真分析 被引量：1
16
作者 杨明 乔延涛 +2 位作者 蔡存朋 张醒国 刘天宝 《汽车文摘》 2024年第1期26-32,共7页
电池箱体作为动力电池总成的主要承载部件,其结构强度对动力电池系统的可靠性有着关键影响。研究了某款纯电动乘用车电池箱体,运用有限元分析方法对电池箱体的振动模态、结构强度进行分析并制定改进建议,完成了改进方案的台架试验验证... 电池箱体作为动力电池总成的主要承载部件,其结构强度对动力电池系统的可靠性有着关键影响。研究了某款纯电动乘用车电池箱体,运用有限元分析方法对电池箱体的振动模态、结构强度进行分析并制定改进建议,完成了改进方案的台架试验验证。针对电池箱体开发,通过前期设计优化及有限元分析方法,对电池箱体的模态及结构强度进行分析,实现产品方案的快速迭代,减少试验风险,保证动力电池产品的结构可靠性。 展开更多
关键词 动力电池 电池箱体 仿真分析 随机振动
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电动汽车电池架的耐撞性仿真设计与优化 被引量：5
17
作者 谢庆喜 张维刚 钟志华 《汽车科技》 2005年第3期25-28,共4页
电动汽车发生碰撞时可能诱发一系列由电池系统引起的危害,如对人体的电伤害、电解液泄漏等。合理的电池架设计能够保护电池系统,避免由此带来的危害。用计算机仿真方法对新开发的菱形电动汽车电池架进行耐撞性能的设计与优化,提高了电... 电动汽车发生碰撞时可能诱发一系列由电池系统引起的危害,如对人体的电伤害、电解液泄漏等。合理的电池架设计能够保护电池系统,避免由此带来的危害。用计算机仿真方法对新开发的菱形电动汽车电池架进行耐撞性能的设计与优化,提高了电动汽车的碰撞安全性。 展开更多
关键词 电动汽车 电池架 碰撞性能 计算机仿真 汽车安全性
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基于折衷规划的客车电池箱结构多工况拓扑优化 被引量：6
18
作者 关俊山 杨大鹏 +1 位作者 张艳兵 王进军 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2019年第2期363-367,共5页
以某型纯电动客车电池箱箱体组件为研究对象,利用UG和HyperMesh进行箱体组件有限元模型的建立.基于带权重的折衷规划法,建立多工况拓扑优化数学模型,确定箱体组件优化设计空间,利用OptiStruct完成箱体组件的拓扑优化设计;基于优化设计结... 以某型纯电动客车电池箱箱体组件为研究对象,利用UG和HyperMesh进行箱体组件有限元模型的建立.基于带权重的折衷规划法,建立多工况拓扑优化数学模型,确定箱体组件优化设计空间,利用OptiStruct完成箱体组件的拓扑优化设计;基于优化设计结果,对箱体组件进行可制造化处理及二次设计,并对其进行随机振动仿真分析.结果显示,优化后的箱体结构满足设计要求.依据GB/T 31467.3-2015国标振动测试方法,对优化后电池箱样箱进行了振动试验,试验结果满足振动测试要求.这种基于折衷规划的结构多工况拓扑优化设计方法,不仅在保证结构性能的基础上减轻了电池箱质量,而且缩短了其研发周期以快速响应市场需求. 展开更多
关键词 电池箱 轻量化 折衷规划法 多工况拓扑优化
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动力电池铝型材箱体设计要点研究
19
作者 叶明 薛玉丽 +3 位作者 邱锋 郑书七 张鸿 王安民 《汽车零部件》 2024年第2期45-48,55,共5页
当前新能源汽车高速发展。动力电池系统是电动汽车的关键零部件,其安全性、可靠性和耐久性至关重要,决定着整车的性能。电池箱体作为动力电池的载体,在动力电池安全工作和防护方面起着关键作用。电池箱体的设计需要充分考虑力学稳定性... 当前新能源汽车高速发展。动力电池系统是电动汽车的关键零部件,其安全性、可靠性和耐久性至关重要,决定着整车的性能。电池箱体作为动力电池的载体,在动力电池安全工作和防护方面起着关键作用。电池箱体的设计需要充分考虑力学稳定性、材料性能、焊接连接可靠性、密封性等方面。在外部设计方面,吊耳、边框的设计既要考虑轻量化,又要考虑强度,保证承载能力与整车碰撞安全性能。在内部设计方面,底板的设计既要考虑承载电芯的重量强度,又要考虑与液冷板的配合。同时箱盖的密封面设计也至关重要。本文将从以上几点做简要说明分析。 展开更多
关键词 动力蓄电池 可靠耐久 铝型材 箱体
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电动汽车电池箱轻量化设计
20
作者 康元春 刘俊峰 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第1期103-109,共7页
对电池箱进行轻量化设计时,为选择合适的轻质材料,使其与电池箱不同位置板件进行匹配以充分发挥材料性能,采用基于CRITIC权重的TOPSIS法和正交试验的方法。建立了电池箱常用金属材料各项性能的决策矩阵,使用基于CRITIC权重的TOPSIS法进... 对电池箱进行轻量化设计时,为选择合适的轻质材料,使其与电池箱不同位置板件进行匹配以充分发挥材料性能,采用基于CRITIC权重的TOPSIS法和正交试验的方法。建立了电池箱常用金属材料各项性能的决策矩阵,使用基于CRITIC权重的TOPSIS法进行标准化处理,消除不同组数据的量纲差异,确定各组数据的客观权重,计算各方案的相对贴合度,从中选出备选材料;使用正交试验设计和极差分析将备选材料与电池箱不同板件进行匹配,得到多材料电池箱,对多材料电池箱进行尺寸优化。优化后的电池箱模型在满足强度、刚度和低阶模态频率等要求的基础上减重5.3 kg,减重率达11.37%。 展开更多
关键词 电池箱 轻量化 TOPSIS 多材料
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