-电池包强度分析报告

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ANSYS Workbench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

板壳单元四边形单元数（个）101279 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

表3.2 材料参数3

材料弹性模量（MPa）泊松比密度（Ton/mm3）屈服强度（MPa）

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。

电池包强度分析工况统计

表4.1

5.1电池包强度分析结果

表5.1电池包强度统计

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

SAPH440 305

14.39 合格制动25.43 11.99 合格转向22.77 13.39 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

表6.1电池包强度分析结果统计

工况

电池包电池包

最大应

力（MPa）

材料

屈服强

度（MPa）

最低安

全系数

最大应力

（MPa）

材料

屈服强度

（MPa）

最低安

全系数

加速31.18

Q2352357.5421.19

SAPH

440

305

14.39

制动51.15 4.5925.4311.99转向40.80 5.7522.7713.39垂向分析161.57 1.4691.33 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.北京.机械工业出版社.2007

[2]刘晖, 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]杨雪梅. 《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, 杨凡. 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.