叶晓翠　王兵　朱永智　马宗华

摘要：建立电池包的有限元分析模型，在三种工况下对电池包安装强度进行分析，为电池包的设计提供参考。

关键词：电池包支架；安装强度

1引言

新能源汽车已成为汽车行业发展的必然趋势，纯电动汽车技术向近年来在国际国内环境的影响下飞速进步。电池包为整车提供动力，电池包的安装强度、密封性对整車的使用性能有着至关重要的影响，在不同工况下，对某纯电动乘用车电池支架进行静强度分析，计算处出不同工况下电池包安装支架受载时的应力与应变情况，并对结构强度刚度进行校核，使电池包结构在满足使用性能的同时减轻自身重量。

1.1模型简化

本文所研究的电池包是一种箱体结构，由高强度钢板焊接而成。因此采用板壳单元模拟电池包结构。为了减少模型前处理工作量，并不影响总体计算精度的前提下，在建立电池包有限元模型时，做出了以下的简化工作：如忽略一些尺寸较小的倒角、圆角、工艺孔等结构。

1.2边界条件约束

边界条件约束是结构有限元分析中的一个重要部分。约束的正确性决定着计算分析结果的准确性。由于电池包通过1l螺栓与车身连接，对连接的部分施加固定约束。

1.3电池包所用材料及对应材料的力学特性

电池包材料的力学特性如下表l。

1.4工况分析

车身与底盘连接处约束全部自由度，断面处约束平动自由度，分三种工况研究电池支架的受力情况：

工况一：对地板电池支架施加沿x方向的加速度3.75g；

工况二：对地板电池支架施加沿Y方向的加速度3.75g；

工况三：对地板电池支架施加沿z负方向的加速度7.5g。

2计算分析结果

2.1应力与应变云图

经Hypermesh软件分析计算之后，得到各工况下的应力与应变云图。

（1）应力/塑性应变云图——工况一（如图1所示）。

（2）应力/塑性应变云图——工况二（如图2所示）。

（3）应力/塑性应变云图——工况三（如图3、图4、图5所示）。

2.2结果

对某车型电池包安装进行静强度分析结果如表2：

从分析结果可以看出：工况一和工况二中电池支架能满足强度要求；工况三下，最大塑性变形应大于目标值，处于焊点连接及螺栓刚性连接处，此处应变不真实，结构主体塑性应变都小于目标值，满足要求。

3结论

在某纯电动汽车动力电池包有限元模型的基础上，对电池包安装支架在不同工况下进行分析，得到相应的应力云图，发现电池包安装强度满足设计要求。