基于灵敏度分析的客车骨架结构优化设计

以某大型全承载客车为例,建立骨架有限元模型,综合考虑骨架结构强度和刚度性能参数,借助灵敏度分析方法引导骨架结构优化设计,以保证其在满足强度要求且刚度变化最小下实现结构的轻量化。结构优化后,骨架质量减轻185 kg,减少5%,轻量化效果明显。

某车用电池箱随机振动仿真分析

基于随机振动仿真手段评估车用电池箱结构的振动特性。依据GB/T 31467.3-2015法规要求,采用Opti Struct软件对电池箱模型进行模态分析,获得电池箱的模态振型及各阶模态频率,以获得的模态频率为依据对电池箱进行PSD随机振动分析。为避免与汽车振动源共振,重点研究电池箱与激励源频率接近的频率下的PSD随机振动的响应结果。结果表明,电池箱1阶频率为23.11 Hz,电池箱3个方向上的3-σ应力均小于材料Q345的屈服强度;利用CAE仿真手段能够大幅度缩短电池箱的设计周期,优化了设计流程。

基于频率响应分析的车用电池箱结构疲劳寿命预估

以某车用电池箱为研究对象,基于振动疲劳寿命预估方法,利用OptiStruct软件对电池箱结构进行频率响应分析,获得频率和电池箱结构二者之间的应力传递函数;在nCode软件中关联电池箱载荷工况与功率谱密度,结合电池箱结构材料的疲劳特性并运用Miner线性累积损伤法则,以Goodman方法修正平均应力后得到电池箱结构各位置的疲劳寿命分布云图。结果表明,nCode软件中得到的疲劳破坏区域与实际中出现的疲劳破坏区域具有一致性;基于有限元仿真分析方法提供的电池箱结构疲劳损伤优化解决方案能有效优化电池箱产品设计开发流程,缩短产品设计开发周期。

排水车三通管结构优化分析

旨在评估不同过渡圆角半径对三通管压头损失的影响。针对4种不同过渡圆角半径的三通管,采用数值模拟方法分析三通管的局部压头损失与内部流场特性。计算结果表明:随着过渡圆角半径增大,三通管压头损失逐渐减小,流体流动性能逐渐改善;弯道曲率半径R/D=0时三通管过渡处末端存在负压现象,形成二次流,局部水头损失最大;弯道曲率半径R/D=2的三通管管道具有较小的局部水头损失。

车用锂电池组热流场特性数值模拟与优化设计

针对车用电池温升过高、电池组温差大的问题,开展电池包热流场分析与优化设计.根据Bernardi的生热速率方程式,建立由电池电解液、正负极柱和隔膜四部分组成的单体电池热耦合模型及成组电池传热模型;利用Fluent软件分析锂电池单体在自然对流环境下的温升特性,研究成组电池在强制对流条件下的热流场特性;通过增加导流板优化电池箱内流场结构,并评估导流板对电池组散热效率的作用.结果表明:单体锂电池在自然对流下温升明显,电池内核温度远高于正负极柱温度;电池箱进出风口位置及结构决定箱内空气的流向和成组电池的散热效果;通过对进、出风口位置的设计及增加导流板,可有效改进电池组热流场的均匀性,从而提高散热效果.