[发明专利]汽车电池包支架强度的分析方法及系统

说明书

本发明涉及汽车电池包支架强度的分析方法及系统，所述方法包括如下步骤：对电池包支架进行加速度路谱采集，以得到电池包支架的最大实测加速度；对汽车车架系统内进行有限元分析，以得到对应的最大响应加速度，其中汽车车架系统包括汽车车架、设于汽车车架上的电池包支架以及设于电池包支架内的电池包；根据最大实测加速度以及最大响应加速度计算得到路面激励值，并根据路面激励值计算得到对应的载荷边界值。本发明提出的汽车电池包支架强度的分析方法，可计算得到合理的载荷边界值，从而提高对电池包支架轻量化优化的潜力。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车电池包支架强度的分析方法及系统。

背景技术

随着经济的发展与技术的进步，城市居民汽车保有量在迅猛增长，道路交通事故已经成为人类生命安全的重要威胁之一。因此如何提高汽车的整体安全性能，已经成为了汽车工程师最重要的一个研究方向。

对新能源卡车而言，电池包安装支架总成是整车当中的一个重要组成部分。新能源卡车电池包安装支架总成作为车身总成之一，其主要功能是固定蓄电池装置，以保证蓄电池为汽车正常行驶及车内电子系统正常运行供电。由于电池包支架的重量超过100kg，因此需要对其进行轻量化处理。实现轻量化的途径，通常是采用结构优化设计技术，即保证强度性能不变进行结构优化来进行减重。目前，大部分公司进行路谱采集，在电池包支架上粘贴加速度传感器，将获得的最大加速度来直接作为强度工况输入条件，然后在有限元模型中进行以最大加速度进行重力场分析。

然而，该方法将测量的电池包支架的绝对加速度作为边界条件，即忽视了电池包支架实际上是与悬挂系统一起运动的特征，没有以电池包支架和车架的相对加速度作为边界条件，而是以电池包支架相对地面的绝对加速度作为边界条件，导致模拟的工况环境与实际偏差较大，不利于轻量化分析优化处理。

发明内容

基于此，本发明的目的是为了解决现有技术中，在进行汽车电池包支架强度分析时，没有以电池包支架和车架的相对加速度作为边界条件，而是以电池包支架相对地面的绝对加速度作为边界条件，导致模拟的工况环境与实际偏差较大，不利于轻量化分析优化处理的问题。

本发明提出一种汽车电池包支架强度的分析方法，其中，所述方法包括如下步骤：

对所述电池包支架进行加速度路谱采集，以得到所述电池包支架的最大实测加速度；

对汽车车架系统内进行有限元分析，以得到对应的最大响应加速度，其中所述汽车车架系统包括汽车车架、设于所述汽车车架上的电池包支架以及设于所述电池包支架内的电池包；

根据所述最大实测加速度以及所述最大响应加速度计算得到路面激励值，并根据所述路面激励值计算得到对应的载荷边界值。

本发明提出的汽车电池包支架强度的分析方法，首先对汽车进行加速度路谱采集，也即进行数据实测，得到该电池包支架的最大实测加速度，然后对汽车车架系统建立有限元模型进行数据模拟，对汽车车架系统施加频率响应激励，得到对应的最大响应加速度，再根据上述的最大实测加速度以及最大响应加速度计算得到路面激励值，以最终计算得到电池包支架合适的载荷边界值。由于在本发明中，避免了将所实测得到的最大实测加速度作为边界条件，而是通过数据处理，以电池包支架与汽车车架的相对加速度作为边界条件，因此计算得到载荷边界值更加合理可信，从而提高对电池包支架轻量化优化的潜力。

所述汽车电池包支架强度的分析方法，其中，所述最大实测加速度包括x方向最大实测加速度，y方向最大实测加速度以及z方向最大实测加速度，所述最大响应加速度包括x方向最大响应加速度，y方向最大响应加速度以及z方向最大响应加速度。

所述汽车电池包支架强度的分析方法，其中，所述对汽车车架系统内进行有限元分析，以得到对应的最大响应加速度的方法包括如下步骤：

建立汽车车架系统有限元模型；