考虑响应面的电动汽车电池箱等刚度及轻量化研究

发布时间：2020-06-28 06:46

【摘要】：汽车是现代文明的产物,汽车的发展也伴随着人类社会的担忧:能源短缺和环境污染。电动汽车的发展在逐步推进。虽然电动汽车近二三十年来发展迅速,但是还是存在着一些技术难题,如电池、电机控制等技术,这些技术无法突破导致电动汽车安全性差、稳定性低、成本高、续驶里程短。因此,在关键技术突破之前,针对电动汽车开展轻量化研究具有理论和实际的重要意义。电池箱是承载电池组的载体,对于电池组的安全和防护有着重要的作用。目前电池箱普遍采用钢组合焊接而成,整体质量偏重,对电池箱进行保证结构性能的前提下的轻量化研究,可以增加电动车的续驶里程。以往的研究中,普遍只是对电池箱的结构进行优化,对于考虑响应面的电池箱的等刚度研究较少,因此,论文以国家国际科技合作专项项目(2014DFA80440)为依托,对某款电动汽车电池箱进行研究,运用等刚度理论对考虑响应面的电池箱进行材料替换轻量化研究。本文建立了电池箱的三维实体模型和有限元模型,为后续的性能分析打好基础,运用有限元分析软件分析了电池箱在颠簸工况、急转弯、急刹车等三种工况下的性能及模态,根据分析结果选择了适合轻量化的电池箱零部件。为了说明材料替换的合理性,本文提出了材料指数的概念,根据等刚度理论的近似公式,计算得到电池箱零部件进行材料替换后的厚度值的范围。为了进一步分析优化,本文根据电池箱颠簸工况、急转弯、急刹车及模态工况的刚度值,建立了电池箱质量、刚度及模态关于厚度的响应面模型,用来代替原有的有限元模型参与优化。以电池箱的质量和模态频率作为目标函数,三种工况的位移作为约束条件,开展多目标优化求出最优解,对优化后的电池箱进行三种工况及模态频率的仿真分析验证,表明铝合金电池箱符合标准。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72
【图文】：

汽车拥有量,绪论,生活品质,人口预测

第一章绪论第一章绪论言当今世界进入 21 世纪以后，全球经济迅猛发展，而作为经济发展实力展现重要标志，汽车产业的发展衡量着一个国家的综合经济实力。全球汽车产断攀升，如图 1.1 所示，2021 年，全球汽车产量预测可达将近 1.1 亿辆。们生活品质的提升，汽车人均拥有量也在增加。如图 1.2 所示，到 2020 年汽车拥有量预测将有 2.66 亿辆，人口预测将达 13.97 亿，人均汽车拥有量2 辆。

数量预测,汽车拥有量,生活品质,人口预测

们生活品质的提升，汽车人均拥有量也在增加。如图 1.2 所示，到 2020 年，汽车拥有量预测将有 2.66 亿辆，人口预测将达 13.97 亿，人均汽车拥有量将.2 辆。图 1.1 全球汽车产量图Fig 1.1 Global car production map

【参考文献】