纯电动洗扫车电池托架结构安全性与轻量化研究

发布时间：2024-06-02 03:37

　　汽车更轻更安全一直是行业的发展目标。随着纯电动车的不断推广与发展,这一需求变得更加迫切。对于纯电动环卫车而言,其轻量化与安全性问题逐步引起重视。本文以纯电动洗扫车电池托架为研究对象,建立了电池托架的有限元模型,完成了典型行驶工况的静态分析和模态分析;采用驾驶室-电池托架整体模型,进行了摆锤碰撞试验和正面刚性墙碰撞的仿真试验;通过对比分析,采用改进的TESW等效加速度方波代替了刚性墙碰撞中模型加速度曲线,提高了安全性验证仿真的计算效率;采用变密度法进行了电池托架的拓扑优化设计,重构了其结构,并利用自适应响应面法(ARSM)完成了其尺寸优化设计,然后对优化后结构进行了碰撞工况的仿真验证,完成了电池托架的轻量化设计。主要研究内容如下:1.分析了纯电动洗扫车的行驶工况和电池托架的结构特点,建立了电池托架的有限元模型,在加载四种典型行驶工况条件下进行了其静力学分析,并完成了模态分析。2.对驾驶室、前防护和车架进行了有限元建模,建立了驾驶室-电池托架的整车模型,完成了在摆锤碰撞和正面刚性墙碰撞条件的碰撞仿真试验。通过对比仿真结果得出,正面刚性墙碰撞试验能够更好反映电池托架对驾驶室被动安全性的影响,...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1两种不同的电池安装位置

2.电池托架力学模型与结构分析92.电池托架力学模型与结构分析2.1.电池托架结构概述电池托架是将电池模组固定在车架上的一种框架结构。对于纯电动洗扫车而言，其电池托架具有以下两个特点：1.载荷大。纯电动洗扫车的工作模式包含：高速转运和低速定速洗扫工作。工作中需要驱动的有行驶电机、....

图2.3原电池托架三维模型

2.电池托架力学模型与结构分析12图2.3原电池托架三维模型图2.4施加载荷后的电池托架有限元模型对电池托架模型施加了对应的四种工况，分别是：颠簸、左转、右转和制动。四种工况分别代表了四种在正常行驶中最常见的行驶状况：由于路面不平整造成的颠簸、向左转弯、向右转弯和刹车制动对电池托....

图2.4施加载荷后的电池托架有限元模型

2.电池托架力学模型与结构分析12图2.3原电池托架三维模型图2.4施加载荷后的电池托架有限元模型对电池托架模型施加了对应的四种工况，分别是：颠簸、左转、右转和制动。四种工况分别代表了四种在正常行驶中最常见的行驶状况：由于路面不平整造成的颠簸、向左转弯、向右转弯和刹车制动对电池托....

图电池托架前六阶振型图（d）四阶振型（e）五阶振型（f）六阶振型

2.电池托架力学模型与结构分析16（a）一阶振型（b）二阶振型（c）三阶振型（d）四阶振型（e）五阶振型（f）六阶振型图2.7电池托架前六阶振型图由图2.7及表2.2可知，电池托架的第一阶模态呈整体的一阶前后弯曲振动，变形量从底部到顶部依次增加，电控件架变形不明显，固有频率为16....

本文编号：3986796