混合动力|基于混合动力汽车的动力电池支架结构性能研究( 三 )
本文图片
图10 动力电池及其支架整体变形图
本文图片
图11 动力电池及其支架最大变形图
本文图片
图12 动力支架主应力图
本文由于缺少整车模型 ， 根据碰撞试验条件要求 ， 仅对动力电池及其支架进行100%正面碰撞模拟分析 ， 而在实际使用过程中 ， 动力电池是固定在汽车车架底板上 ， 在汽车发生碰撞事故时 ， 动力电池及其支架不会与物体发生直接撞击 。 因此 ， 在100%正面碰撞模拟分析中 ， 对上述模型在X 轴上施加动态加速度曲线 ， 如图9 所示 。
2.4 安装螺栓受力分析
根据动力电池固定结构形式可知 ， 四个M8 螺栓是受力的主要承载体 。 通过对各种工况载荷分析 ， 100%正面碰撞工况产生的冲击载荷是最大的 ， 其最大加速度为38.4G 。 选取某一个M8 螺栓作为分析对象 ， 可得受力分析 ， 如图13 所示 。 定义动力电池重量为 m=21kg ， 动力电池惯性加速度为a=38.4G ， G 为重力加速度 ， 动力电池惯性力为F ， 单个螺栓承受的冲击剪切力为Fs ， 安全系数为1.2 ， 忽略动力电池支架和螺栓的本身重量 。
本文图片
图13 受力分析图
由受力分析可得：
本文图片
因此 ， 单个螺栓承受的冲击剪切力约为2.37KN 。
根据标准件供应商提供螺栓性能参数（如表2 所示）可知 ， 螺栓的摩擦力为3.2KN ， 屈服剪切力为4.0KN ， 都大于螺栓承受的冲击剪切力 ， 不能产生滑移和折断 ， 满足安装螺栓受力要求 。
表2 螺栓性能参数
本文图片
3 试验验证
在本文研究的基础上 ， 由于项目进度和试验条件的限制 ， 现阶段对动力电池支架未进行试验验证 。 后续 ， 本文将该方案制作成样件 ， 对样件分别验证系统振动试验和整车试验 。
3.1 系统振动试验
将动力电池及其支架安装在振动试验台上 ， M8 螺栓安装力矩为24±4Nm ， M6 螺栓安装力矩为10±1.5Nm 。 对整个系统进行随机振动试验 ， 其中频率值和功率谱密度值如表3 所示 。 试验条件如下：
（1）试验温度：+23℃±5℃；
（2）试验时间：在X ， Y 和Z 轴方向分别是20h ， 20h ， 80h ， 每24h 查一次试验件状态 ， 试验前后检查螺栓力矩 。
试验评价标准：在整个试验过程中 ， 动力电池支架没有功能失效 ， 不能产生裂纹；动力电池不能发生飞脱和损坏；试验后测量螺栓扭矩应大于5Nm 。
表3 随机振动参数值
本文图片
3.2 整车试验
按照装配工艺将动力电池及其支架安装到整车上 ， M8 螺栓安装力矩为24±4Nm ， M6 螺栓安装力矩为10±1.5Nm 。 将整车进行车体随机振动台架试验 ， 整车道路耐久试验和正面碰撞试验 。 由于每个试验都有完善的企业标准 ， 本文就不必做详细介绍 。 每个试验评价标准如下：
（1）动力电池不能发生脱落和严重变形；
（2）动力电池支架在整个试验过程中没有功能失效 ， 不能产生裂纹；
（3）试验后螺栓扭矩应大于5Nm 。
在项目后期试验验证阶段 ， 本文将对动力电池支架进行完整的试验验证 ， 证明其结构性能分析的可靠性和准确性 。
推荐阅读
- 玛莎拉蒂|玛莎拉蒂新SUV曝光！搭多款动力/对标保时捷Macan
- 汽车知识|凯美瑞2.0L落地近22万，动力差，优惠少，但就是销量高！
- 汽车知识|保时捷灯玛莎脸，配上三菱动力，你会买吗
- 汽车知识|国产精品中大型SUV，15.99万配2.0T动力，双12.3英寸大屏
- 比亚迪唐|动力配置升级 比亚迪唐EV新增车型将于12月上市
- 普通车|途观L之后，大众又一款“销量王”，配2.0T动力，10月卖出18885台
- 汽车知识|长安旗下的B级精品车，动力有T，配置厚道，起步8.49万
- 汽车知识|配三菱进口动力，5.8L油耗，这款国产家轿如何
- |奥迪开发基于C-V2X校车警示系统
- |捷豹F-PACE SVR官图发布 动力提升/档把造型换新