纯电动SUV汽车火灾数值模拟分析

以三元锂电池单体为点火源,综合考虑座椅、门板内饰、轮胎等车内可燃物对热传递的影响,搭建某纯电动SUV汽车整车模型并进行整车火灾燃烧数值模拟,探究由于动力电池热失控引发的纯电动SUV整车火灾燃烧特性、燃烧进程火焰传播及驾驶舱烟雾分析。结果表明,在没有灭火措施的情况下,由电池组引发的整车燃烧可划分为电池包内热扩散、车厢内可燃物燃烧及整车全面燃烧三个阶段,在仿真约35 s后,底盘出现肉眼可见的火焰并逐渐蔓延至整车,且其热传播从底盘向前蔓延的速度大于向后蔓延的速度,起火过程伴随大量烟雾产生。整车温度呈现为汽车底部和两头温度高中间温度较低的情况,汽车电池包位置温度最高,前动力舱次之,后动力舱相对温度最低,燃烧过程产生的峰值热释放速率为5100 kW,最高温度超过800℃。对驾驶员位置进行烟气浓度探测,发现烟气在火灾发生后第15 s进入并在10 s内完全覆盖乘员舱,威胁人员生命安全。本研究探究了纯电动SUV汽车燃烧火灾特性及关键时间节点,有助于深入认识三元锂电池及纯电动汽车热危害性,为人员逃生及消防提供参考。

纯电动SUV天窗风振的优化控制

在某纯电动SUV车型设计的前期,通过STAR-CCM+软件对该车型天窗开启状态进行外流场的仿真计算。通过对天窗本体结构的优化,来降低风振对乘客舒适性的影响,同时在实车阶段通过调教,增加天窗开度的舒适位置,降低风振对车内乘员的影响,有效地提高了驾驶的舒适性。

基于多种工况的纯电动SUV性能仿真分析

为了准确评估纯电动汽车在国内工况下的经济性能,重点对比分析了国内近年来常用的多种循环工况的主要特征,以某型纯电动SUV为研究对象,并在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建纯电动汽车整车仿真模型,可以仿真计算电动汽车的工况续驶里程,对研究车型的经济性能进行多种工况下的仿真分析,提出影响纯电动汽车经济性能的关键因素是最高车速和平均车速等,对纯电动汽车的开发具有较大的指导意义。

纯电动SUV正面25%偏置碰撞仿真和优化

为研究某款纯电动SUV在正面小重叠碰撞下的安全性能,根据美国高速公路安全保险协会发布的测试规程,应用ANSA软件建立纯电动SUV正面25%偏置碰撞模型,利用LS-DYNA显式求解软件进行了计算。通过HyperView后处理软件分析了整车加速度、前围板最大侵入量、关键部件变形和吸能情况,发现该车型碰撞力有效传递路径为上纵梁传递到A柱,轮胎通过悬架系统传递到中地板边梁和门槛梁,而关键吸能部件(吸能盒和前纵梁)没有成为有效的碰撞力传递路径;乘员舱相关部件(A柱、A柱上边梁及中地板边梁等)刚度不足,该车型乘员舱变形严重。针对该车型在正面25%偏置碰撞试验中乘员舱变形严重的问题,从改善碰撞力传递路径和采用轻型铝合金材料以提高乘员舱刚度两个方面进行了优化。结果表明:整车碰撞安全性得到有效提高,乘员舱侵入量明显减小,前围板最大侵入量由246.59 mm减小到151.29 mm,降低了38.65%,结构评级由“差”提升到“良好”。针对提高乘员舱刚度后整车加速度峰值过大的问题,进行了L9(34)正交试验分析,得到了在前围板最大侵入量由151.29 mm降低到146.49 mm的前提下,整车加速度最大峰值由55.86g降低到44.77g的最优组合方案。

基于百公里加速的电动汽车动力性能提升

某纯电动SUV车型在整车动力性开发前期,利用Cruise仿真发现百公里加速不满足目标要求,针对此问题进行分析优化和试验验证。通过增大轮胎抓地力提升峰值扭矩,和通过加大IGBT电流提升恒功率段扭矩,有效地提升了整车动力性能,实现了百公里加速的达标,体现了车型的竞争力。