《电动车动力电池结构安全探析与设计》开题报告3200字

电动车动力电池结构安全分析与设计开题报告文献综述一、选题依据和意义（一）选题依据政策引导随着科技的进步，汽车工业有了飞速的发展，能源短缺和环境污染的问题越来越严重，以新能源为动力的汽车成为新时代的主要发展方向之一。电动物流车被广泛用于物流行业，用于大型超市的配送或工厂之间的物流配送。由此可以减少石油资源的巨大消耗和废气排放，从而缓解当前的能源和环境危机。...理论/技术依据动力电池是电动物流车非常重要的零部件，是其主要的能量来源。动力电池通过电池支架固定在车身或车架上，即支架的结构强度性能显得十分重要。当汽车正常行驶时，会遇到颠簸、转弯、制动等各种工况，电池支架因此会受到多种力的作用，若支架强度性能不足，容易使支架产生变形甚至破裂，从而影响整车的行驶稳定性以及安全性。...（二）选题意义对电池支架的结构性能展开分析与研究，能够为提高电池支架的强度有一定的帮助，同时能够为汽车零部件轻量化设计提供一定的基础。...二、国内外研究状况国内研究现状：电动汽车动力电池支架结构性能受很多因素的影响，如材质、结构尺寸等。目前，为了实现汽车轻量化设计，大多数的研究都针对于电动汽车动力电池支架的结构优化设计。以混合动力汽车电池动力支架为研究对象，赵俊男等人利用CATIA软件对电池动力支架进行了设计，并利用有限元技术对电池支架进行了模态、强度、正面碰撞等分析，最后成功地将电池在有限的空间里稳定固定，可以有效地防止电池晃动，同时可以减轻重量，有利于减轻整车重量[1]。马娜等人利用有限元分析法分析原电池载体结构的模态特性，然后应用拓扑优化法优化载体轮廓，利用尺寸优化法对支架中各结构件的厚度值进行优化，从而解决载体结构刚度不足而导致的某阶模态频率较低的问题，最后实现汽车轻量化设计[2]。刘雯等人以汽车动力电池支架为研究对象，通过UG软件建立汽车动力电池支架的三维模型，确定落料、拉延、冲孔修边为产品冷冲压工艺方案，通过Dynaform软件对拉延工序的工艺设计和参数进行了数值模拟，最后得出在压边力为700KN、采用液体润滑剂（摩擦系数0.05）和拉延筋高度为7mm、宽度为11mm、圆角半径为4mm、槽凸缘半径为3mm的条件下，可以避免皱纹、裂纹和变形不足等缺陷，保证产品质量[3]。潘学玉研究了纯电动商用车的后部电池和底盘框架之间的连接结构。根据螺栓连接的原理和车辆在生产线上的装配过程，提出了一种优化方法并进行了仿真分析。实车测试对优化方法进行验证[4]。程必良等人对某纯电动汽车电池包进行研究，首先对电池的重量、尺寸、材料、连接方式、承载梁等电池结构的基本参数进行了设计，然后使用CATIA软件建立了电池部件的参数化模型，并根据约束条件完成了组装，并使用有限元技术对电池进行了模拟和分析，并结合拓扑学、形态学和尺寸优化方法对电池进行了优化[5]。刘涛在电动商用车的基础上设计了固定式电池载体的结构，在保证安全的前提下，利用HyperWorks软件建立了固定式电池载体的网格模型，然后结合仿真分析结果，对固定式电池载体的材料进行了优化。经过优化的固定载体可以与车辆的坚固性相匹配，同时显著提高结构的效率，节省开发成本[6]。赵超从圆柱形电池模块载体的设计出发，利用可变密度法开发了瞬时工作条件下限温热耦合的拓扑优化方法，为电池模块载体的结构设计提供了一个新的思路[7]。李仲奎等人对电动汽车电池安装点的错位问题进行了研究，首先对工程测量技术中的点定位系统相关理论进行了阐述，然后对电动汽车电池安装点位移较大的情况进行了分析，指出了后安装支架设计的缺陷，并提出以焊接代替螺栓连接，以方管代替圆管的建议，这是个可调整的后部电池支架的设计[8]。赵俊男等人对动力电池的结构特点进行了分析，并设计了动力电池模型，然后根据设计模型图进行了极进模的结构设计，并对凸模和凹模的结构设计、检查和放置、拆除、剔除和分离进行了详细说明。最终模具设计合理，产品质量稳定，有效地节约了工程成本，提高了生产效率[9]。国外研究现状：MishraPartha提出设计一一个原型模型来观察感应充电和感应谐振耦合，得出功率可以通过电感耦合原理从发射机无线传输到接收机，在这种情况下可以显著的提高充电效率。SayedKhairy提出了制定更加有效的能量策略，采用模糊逻辑控制(FLC)来控制电源管理单元(PMU)，得出优化后的FLC具有较好的节能效果。整体来看，在节能、减排和成本的推动下，大部分厂商及公司对汽车传动系不断的进行方案创新，并逐渐向轻量化、小型化、高效化、集成化、电气化及智能化的方向发展，各类变速器的档位也在逐渐增加。电动汽车是否能采用全新的电池作为自身的动力来源，已经成为了国内外研究的重点。在核心技术和市场渗透率方面，国外的电动汽车都在迅猛发展,其成功经验值得研究和借鉴。研究内容及思路方法根据开题任务书的要求，结合拟完成的任务，从研究框架、重难点内容、研究方法或技术路线等方面进行填写，一定是要可行的，有科学依据的内容，切忌凭空想象。（一）研究内容1.研究框架主要研究内容包括：第一章绪论，通过分析研究背景及发展现状。并分析了课题的研究意义，为论文提供理论以及第二章分析电动物流车动力电池支架的工作条件；为全文展开提出方向。第三章建立电动物流车动力电池支架三维模型；分析电动物流车动力电池支架结构性能、安全性、经济性。并对凸模和凹模的结构设计、检查和放置、拆除、剔除和分离进行了详细说明。第四章提出通过设计合理，产品质量稳定，有效地节约了工程成本，提高了生产效率。2.重难点内容及研究思路以电动物流车动力电池支架为研究对象，对动力电池包支架结构进行性能分析是本文的重点内容。电动物流车动力电池支架结构设计提供参考和指导是本文难点内容。（二）研究方法或技术路线本课题主要采用以下研究方法：文献检索法在对本课题进行设计时，通过查询对电动车动力电池结构安全分析，以期给予相关的资料参考。ANSYS仿真法ANSYS的分析类型很广泛，其主要类型包括精力仿真模块、动力学仿真模块、流体仿真模块，本文只对汽车静止时的电池支架进行仿真分析，即选用静力分析staticstructural模块。...四、预期结果本选题以电动车动力电池结构安全为基础/依据/核心，结合文献检索法，拟完成电动车动力电池结构安全的设计/项目的实现。预期得到的具体结果如下：1.并利用UG软件建立电动物流车动力电池支架三维模型，利用ANSYS软件进行仿真分析2.对三种不同厚度的支架以及不同材料的支架进行仿真处理并分析其结构性能五、进度计划结合本人实际撰写情况，分时间段进行阐述，请务必和任务书的时间保持一致，不要出现任务书时间、内容与本文进度计划不匹配情况。请根据学院论文具体工作要求，和选题内容，补充或调整下方各阶段需要完成的内容。切忌只保留下方原始模板内容，视为不合格。2022.10.18-2022.11.20，确定选题、下达任务书2022.11.21-2022.12.16，完成开题报告撰写及开题答辩2022.12.12-2023.02.26，收集和分析资料，完成课题调研或项目2023.02.27-2023.03.12，中期检查2023.03.26前，完成论文初稿2023.04.16前，完成论文定稿与查重，审定答辩资格2023.05.12前，毕业答辩、完成整改六、参考文献[1] 赵俊男,王晓娟,于洋,等.基于混合动力汽车的动力电池支架结构性能研究[J].汽车实用技术,2020(09):24-27.[2] 马娜,周新涛.某型纯电动汽车电池托架结构的优化设计[J].机械工程与自动化,2019(01):50-51+54.[3] 刘雯,曹航畅,施艺旋,等.基于CAE的汽车动力电池固定支架冷冲压工艺设计与分析[J].锻压技术,2017,42(09):35-41.[4] 潘学玉.某商用车底盘后背动力电池框与车架连接方式分析[J].汽车科技,2021(03):135-139.[5] 程必良.纯电动汽车电池包结构优化设计研究[D].太原:中北大学,2021.[6] 刘涛.基于HyperWorks的某动力电池总成固定支架结构优化技术[J].农业装备与车辆工程,2016,54(05):78-81.[7] 赵超.温度约束下动力电池组支架的拓扑优化设计[D].大连:大连理工大学,2018.[8] 李仲奎,徐泽彬,吕祝星,等.电动车动力电池箱后