基于Abaqus的密封箱室结构优化设计

摘要

关于能源的问题备受世界各界的关注，不可再生能源迟早都会被消耗殆尽，开发新能源的途径是时代的必然，而在当今新能源领域多元化发展的情况下，目前的锂电池技术较为成熟，在储存和释放电能的道路上有其独到的优点，但是锂电池的安全性能令人堪忧，开展关于锂电池安全性能的实验迫在眉睫，其实验场所-密封箱室必须紧跟时代的脚步，本文根据密封箱室设计原则设计用于锂电池实验的密封箱室，对于箱体与关键零部件分别设计，并对密封箱室四周进行混凝土浇筑以强化密封箱室的强度，密封箱室强度的提升对于密封箱室综合性能有不小的提升，在对密封箱室的两大重要组成部分密封箱体和关键零部件的混凝土浇筑过程中进行有限元静力学分析，分析在混凝土浇筑过程中它们的应力分布情况与形变位移情况，分析密封箱体与关键零部件的结构薄弱点，根据结构拓扑优化方法，提出密封箱室针对性的优化策略。　　本文以密封箱室为研究对象，通过Solidworks软件建立密封箱室几何模型，使用Hypermesh软件和Abaqus软件，进行密封箱室有限元模型的前处理工作、求解以及后处理工作，分析混凝土浇筑过程中，密封箱室箱体的应力分布情况与应变分布情况，根据分析结果对密封箱室箱体提出结构优化设计与再校核，以优化后的密封箱室箱体与关键零部件的接口的应力分布情况和形变位移情况为关键零部件的边界条件，进行密封箱室关键零部件的有限元分析与优化，提供了一种通过有限元分析来改善密封箱室强度的方法。

目录

声明

第 1章 绪论

1.1 引言

1.1.1能源生产消费现状

1.1.2新能源现状

1.2 选题背景

1.3 研究目的及意义

1.4研究内容

第 2章 密封箱室结构设计

2.1 密封箱室结构设计

2.1.1密封箱室结构指标

2.1.2密封箱室方案设计

2.2 造型软件介绍

2.2.1三维软件简介

2.2.2 Solidworks介绍

2.3 密封箱室开发设计

2.3.1密封箱室箱体设计

2.3.2观察窗设计

2.3.3维修门设计

2.3.4贯穿件设计

2.4 本章小结

第 3章 有限元理论分析

3.1 有限元方法

3.1.1有限元基本理论

3.1.2有限元发展现状及趋势

3.1.3求解过程

3.2 有限元基本方程

3.3 有限元结构静力学分析简述

3.4 有限元结构动力学分析

3.5本章小结

第 4章 密封箱室力学分析

4.1 有限元模型的建立

4.1.1有限元软件的选择

4.1.2有限元结构简化

4.2 有限元网格划分

4.3 有限元前处理

4.4 有限元结果分析

4.5本章小结

第 5章 密封箱室结构优化

5.1 结构优化设计概述

5.2 结构优化设计方法

5.2.1结构形状优化方法

5.2.2结构尺寸优化方法

5.2.3结构拓扑优化方法

5.3 密封箱室箱体结构优化设计

5.4 密封箱室关键零部件结构优化分析

5.5 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢