考慮響應(yīng)面的電動(dòng)汽車電池箱等剛度及輕量化研究.pdf

1、汽車是現(xiàn)代文明的產(chǎn)物，汽車的發(fā)展也伴隨著人類社會(huì)的擔(dān)憂:能源短缺和環(huán)境污染。電動(dòng)汽車的發(fā)展在逐步推進(jìn)。雖然電動(dòng)汽車近二三十年來發(fā)展迅速，但是還是存在著一些技術(shù)難題，如電池、電機(jī)控制等技術(shù)，這些技術(shù)無法突破導(dǎo)致電動(dòng)汽車安全性差、穩(wěn)定性低、成本高、續(xù)駛里程短。因此，在關(guān)鍵技術(shù)突破之前，針對(duì)電動(dòng)汽車開展輕量化研究具有理論和實(shí)際的重要意義。
　　電池箱是承載電池組的載體，對(duì)于電池組的安全和防護(hù)有著重要的作用。目前電池箱普遍采用鋼組合焊接而

2、成，整體質(zhì)量偏重，對(duì)電池箱進(jìn)行保證結(jié)構(gòu)性能的前提下的輕量化研究，可以增加電動(dòng)車的續(xù)駛里程。
　　以往的研究中，普遍只是對(duì)電池箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于考慮響應(yīng)面的電池箱的等剛度研究較少，因此，論文以國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目(2014DFA80440)為依托，對(duì)某款電動(dòng)汽車電池箱進(jìn)行研究，運(yùn)用等剛度理論對(duì)考慮響應(yīng)面的電池箱進(jìn)行材料替換輕量化研究。
　　本文建立了電池箱的三維實(shí)體模型和有限元模型，為后續(xù)的性能分析打好基礎(chǔ)，運(yùn)用有限元

3、分析軟件分析了電池箱在顛簸工況、急轉(zhuǎn)彎、急剎車等三種工況下的性能及模態(tài)，根據(jù)分析結(jié)果選擇了適合輕量化的電池箱零部件。為了說明材料替換的合理性，本文提出了材料指數(shù)的概念，根據(jù)等剛度理論的近似公式，計(jì)算得到電池箱零部件進(jìn)行材料替換后的厚度值的范圍。
　　為了進(jìn)一步分析優(yōu)化，本文根據(jù)電池箱顛簸工況、急轉(zhuǎn)彎、急剎車及模態(tài)工況的剛度值，建立了電池箱質(zhì)量、剛度及模態(tài)關(guān)于厚度的響應(yīng)面模型，用來代替原有的有限元模型參與優(yōu)化。以電池箱的質(zhì)量和模態(tài)頻