电池包强度分析报告报告.docx
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电池包强度分析报告报告.docx
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电池包强度分析报告
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目录
1分析目的----
1
2使用软件说明----
1
3电池包强度分析模型的建立----
1
4电池包强度分析边界条件-
3
5分析结果----
3
5.1电池包强度分析结果----- 3
5.2车身端支架强度分析结果----- 4
6分析结论---- 5
电池包强度分析
1分析目的
电动电池作为电动车的唯一动力来源,是影响电动汽车性能的重要指标。
而作为电池组的载体,电池包则起着保护电池组正常、安全工作的关键作用。
因此,电池包的结构性能十分重要。
本次对电池包进行强度分析,主要考察电池包在各种工况下的应力水平,为电池包结构优化、提高强度以及降低生产成本提供支持。
2使用软件说明
在ANSYSWorkbench环境中,用户可以完整地建立、求解和后处理的防真。
它的最新版本还提供了单一后处理工具,可以通过用短时间获得复杂多物理问题的解决,并使得ANSYS解决方案集成到设计过程,从而消除了中性文件传输、结果变换和重分析,使得CAE过程更加简便快捷。
3电池包强度分析模型的建立
根据设计部门提供的电池包数模建立计算模型,对模型进行了有限元离散处理。
电池包及钣金件均采用板壳单元进行离散,并尽量采用四边形板壳单元模拟,少量三角形单元以满足高质量网格的要求,主要考察件网格要求网格目标尺寸5mm,其他件网格目标尺寸8mm。
电芯模组用质量单元CONM2模拟,通过等效的施加到安装位置,焊缝用
BRE2单元模拟;单个模组的质量为2.15kg;电池包的总质量为430kg。
图1电池包结构模型
图2电池包有限元模型
电池包有限元模型的单元信息详见表3.1
表3.1模型信息
CAE模型信息
四边形单元数(个)
101279
板壳单元
三角形单元数(个)
3191
三角形所占比例
3.15%
电池包材料参数见表3.2
材料 弹性模量(MPa)泊松比 密度(Ton/mm3)屈服强度(MPa)
表3.2材料参数3
Q235
210.00
0.3
7.85e-9
235
SAPH440
210.00
0.3
7.85e-9
255
4电池包强度分析边界条件
约束前、后悬塔顶处约束9236自由度。
载荷按表4.1加载。
表4.1电池包强度分析工况统计
工况
描述
加速
Z1g;X1g
制动
Z1g;X-1g
转向
Z1g;Y1g
垂向
Z4g
5分析结果
5.1电池包强度分析结果
表5.1电池包强度统计
工况
最大应力(MPa)
材料
屈服强度(MPa)
最低安全系数
备注
加速
31.18
7.54
合格
制动
转向
51.15
40.80
Q235
235
4.59
5.75
合格
合格
垂向
161.57
1.46
合格
加速:
Z1g;X1g 减速:
Z1g;X-1g
转向:
Z1g;Y1g 垂直:
Z4g
5.2车身端支架强度分析结果
表5.2车身端支架强度统计
工况
最大应力(MPa)
材料
屈服强度(MPa)
最低安全系数
备注
加速
21.19
14.39
合格
制动
转向
25.43
22.77
SAPH440
305
11.99
13.39
合格
合格
垂向
91.33
3.34
合格
加速:
Z-1g;X1g 减速:
Z-1g;X-1g
转向:
Z1g;Y1g 垂直:
Z4g
6分析结论
电池包
电池包
表6.1电池包强度分析结果统计
工况
最大应
材料
屈服强
最低安
最大应力
材料
屈服强度
最低安
力(MPa)
度(MPa)
全系数
(MPa)
(MPa)
全系数
加速
31.18
7.54
21.19
14.39
制动
51.15
Q235
235
4.59
25.43
SAPH
305
11.99
转向
40.80
5.75
22.77
440
13.39
垂向分析
161.57
1.46
91.33
3.34
结论:
电池包及支架在典型工况下应力均小于材料的屈服强度,满足设计要求。
参考文献
[1]黄金陵.汽车车身设计..机械工业.2007
[2]晖,王锦俞.BOSCH《汽车工程手册》一本与时俱进的好手册[J].汽车维修与保养,2010,第1
期:
84-84.
[3]雪梅.《汽车理论》课程教学方法及实践环节的研究[J].教育教学论坛,2011,第26期:
76-77.
[4]董学勤,辛勇,凡.基于Hyperworks的汽车车架有限元建模及刚度分析[J].机械科学与技术,2008,07期:
905-908.
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