电动汽车快速更换电池箱有限元分析及优化设计

摘要

建立了某电动汽车快速更换电池箱结构的三维模型,采用ANSYS软件分析了电动汽车在颠簸路段急刹车、急转弯两种工况下该电池箱的静态特性和模态特性.分析结果显示,快速更换电池箱的结构满足所选材料的许用应力要求且有较大余量,但因刚度不足易发生共振,因此需要通过优化设计使该电池箱结构更轻量化的同时刚度得到提升.根据静态特性和模态特性分析结果对电动汽车快速更换电池箱结构进行优化设计,优化设计后的分析结果显示:汽车在颠簸路段急刹车和急转弯两种工况下的最大应力分别增大至73.637 MPa和98.181 MPa;但该电池箱所用材料量减少,且第一阶固有频率由优化设计前的33.168 Hz提高至44.302 Hz,优化设计后的快速更换电池箱不会与汽车发生共振.研究结果表明优化后的快速更换电池箱结构更符合设计要求.