冲击载荷和随机振动条件下电池箱响应分析

韩明轩，张洪信

(青岛大学 机电工程学院，山东 青岛 266071)

0 引言

对于纯电动汽车的电池箱进行结构仿真可以快速分析出电池箱的安全性能。动力电池作为电动汽车的重要储能部件，其电池箱在高温、振动冲击下能否正常运作显得格外重要，它的使用安全会直接影响汽车整车的安全与寿命。目前，电池箱的响应数值分析通常要考虑的是箱体动强度分析[1-2]。最近几年，很多研究人员通过有限元分析来检测电池箱的安全，并对电池箱做了大量的工作。安徽某公司的赵久志等人对动力电池总成的壳体结构建立了三维实体模型，之后将三维模型导入 Hypermesh 中，建立动力电池壳体结构的有限元模型[3]。XIA Yong等人对锂离子电池箱的底部碰撞进行了综合研究，提出了对电池箱底部碰撞的试验方法，建立了动力电池箱在有穿孔过程中的冲击过程、裂纹传播和电池单体的局部失效模式，研究电池包底部碰撞涉及到的参数，以提高底部碰撞安全性[4]。吉林大学的李明秋基于 ANSYS Workbench 平台建立动力电池箱的三维实体有限元模型，结合极限和实际工况，对电池箱进行机械冲击分析、模态分析和随机振动分析，根据分析结果改善了结构设计[5]。我国每年交通事故的死亡人数高达数万人，因此有必要加强对电动汽车交通事故形态的研究并探讨相应的对策。

本文运用类似的方法对电池箱进行有限元分析，在电池箱设计上考虑电池箱机械冲击工况和振动工况。……