[发明专利]一种乘用车燃料瓶紧固载荷设计方法

说明书

本发明涉及一种乘用车燃料瓶紧固载荷设计方法，包括确定乘用车燃料瓶紧固结构组成及紧固方式，设计加强肋板与燃料瓶托架间的紧固载荷，建立乘用车燃料瓶紧固结构装配有限元模型，定义有限元模型材料，施加有限元模型载荷，施加有限元模型边界条件，进行乘用车燃料瓶紧固结构线弹性有限元分析，判断加载螺栓预紧力和加载燃料瓶的惯性力载荷是否满足条件，若满足，则加强肋板与燃料瓶托架间的螺栓预紧力载荷满足要求，紧固载荷设计完成，若不满足，则调整螺栓预紧力载荷至满足；确定弹簧设计压缩量和弹簧限位结构高度。本发明实现了加强肋板和燃料瓶托架间紧固载荷的设计，使燃料瓶紧固载荷适中，保证其安全可靠工作。

技术领域

本发明属于乘用车技术领域，具体涉及一种乘用车燃料瓶紧固载荷设计方法。

背景技术

天然气乘用车、氢燃料乘用车由于其“清洁”属性，已经越来越被广泛的应用或者作为重要的技术方向进行研究。燃料瓶作为储存高压天然气或者氢气的容器，其可靠的紧固方式是保证其安全可靠工作的基础。

现有技术公开了一种新型乘用车储氢瓶组的固定结构，用于固定氢气瓶组，包括用于托举储氢瓶的若干个支架、位于储氢瓶上方的抱箍、连接支架和抱箍的紧固装置、通过紧固装置与支架连接的固定板；支架包括托架和连接在托架两端的支板，托架上还设有两个第一加强条，两个第一加强条之间设有第二加强条；通过紧固装置将支架与抱箍紧固以固定储氢瓶、同时将上述整体结构固定在固定板上，固定板位于乘用车底盘；紧固装置包括螺栓和螺母，螺栓依次穿过固定板、抱箍和支板，通过调整螺母来紧固抱箍和支架。本实用新型将储氢瓶支架设计成车身一部分，根据车身布置空间选择储氢瓶的布置位置，抱箍与支架的固定方式提高装配效率和系统安装的可靠性。

现有技术还公开了一种氢能源汽车氢瓶固定绑带结构，将氢瓶套在减振环内，再将减振环装在两个绑带本体和底座支架构成的环形结构内，紧固螺栓穿过垫块和紧固螺母连接，对两个绑带本体进行固定连接，设置底座支架对氢瓶进行支撑，底座支架设置有侧臂进行安装整个绑带结构，侧臂的弯折部内通过两个小支架来设置有铰链轴，铰链轴穿过绑带本体的固定边孔，对绑带本体进行固定在底座支架上，固定稳定方便。

现有技术还公开了一种天然气瓶固定框架，包括框架本体，框架本体内设有天然气瓶支架，所述天然气瓶支架包括上边框和下边框，上边框和下边框分别与框架本体固定连接，上边框底部设有卡口，下边框的上部设有开口，两卡口相对形成天然气瓶卡箍，上边框与下边框之间设有锁紧装置。使用本实用新型所述的天然气瓶固定框架，通过上边框和下边框相对设置的卡口，形成固定天然气瓶的卡箍，再通过锁紧装置装置进行锁紧固定，固定方式牢靠，结构简化、不会繁杂，能够有效减轻框架的重量，满足车辆轻量化的需求；锁紧固定形式简单，所需配件不多，有效降低了装配难度，能够满足快速装配的需求，也降低了产品。

现有技术可以实现加强肋板与燃料瓶托架间的紧固，但无法设计加强肋板和燃料瓶托架间的紧固载荷，会导致以下问题：1、紧固载荷过小，燃料瓶托架和箍带无法牢固固定燃料瓶，在极端工况下，导致燃料瓶掉落产生事故；2、紧固载荷过大，燃料瓶托架和加强肋板承受的初始紧固载荷过大，在使用时容易由于强度不足产生破坏而导致系统失效。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种乘用车燃料瓶紧固载荷设计方法，以解决现有技术中无法设计加强肋板和燃料瓶托架间的紧固载荷的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种乘用车燃料瓶紧固载荷设计方法，包括以下步骤：

A、确定乘用车燃料瓶紧固结构组成及紧固方式，所述乘用车燃料瓶放置于燃料瓶托架上，所述紧固结构由箍带5、加强肋板6、螺栓7、弹簧顶盖8、弹簧9、弹簧限位结构以及螺母11组成，所述加强肋板6位于箍带5的两端，为一体结构；

B、在加强肋板6和燃料瓶托架紧固载荷设计端，设计加强肋板6与燃料瓶托架间的紧固载荷F_y：