考慮響應面的電動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的擔憂:能源短缺和環(huán)境污染。電動汽車的發(fā)展在逐步推進。雖然電動汽車近二三十年來發(fā)展迅速，但是還是存在著一些技術難題，如電池、電機控制等技術，這些技術無法突破導致電動汽車安全性差、穩(wěn)定性低、成本高、續(xù)駛里程短。因此，在關鍵技術突破之前，針對電動汽車開展輕量化研究具有理論和實際的重要意義。
　　電池箱是承載電池組的載體，對于電池組的安全和防護有著重要的作用。目前電池箱普遍采用鋼組合焊接而

2、成，整體質量偏重，對電池箱進行保證結構性能的前提下的輕量化研究，可以增加電動車的續(xù)駛里程。
　　以往的研究中，普遍只是對電池箱的結構進行優(yōu)化，對于考慮響應面的電池箱的等剛度研究較少，因此，論文以國家國際科技合作專項項目(2014DFA80440)為依托，對某款電動汽車電池箱進行研究，運用等剛度理論對考慮響應面的電池箱進行材料替換輕量化研究。
　　本文建立了電池箱的三維實體模型和有限元模型，為后續(xù)的性能分析打好基礎，運用有限元

3、分析軟件分析了電池箱在顛簸工況、急轉彎、急剎車等三種工況下的性能及模態(tài)，根據(jù)分析結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，計算得到電池箱零部件進行材料替換后的厚度值的范圍。
　　為了進一步分析優(yōu)化，本文根據(jù)電池箱顛簸工況、急轉彎、急剎車及模態(tài)工況的剛度值，建立了電池箱質量、剛度及模態(tài)關于厚度的響應面模型，用來代替原有的有限元模型參與優(yōu)化。以電池箱的質量和模態(tài)頻