李浩亮 方劲松 林文干 杨超起

东风汽车股份有限公司商品研发院 湖北武汉 430057

1 前言

气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题。汽车带给人们方便、快捷和舒适现代生活的同时，也带来了日益增多的交通安全问题、日趋严重的环境污染和潜在的能源危机。汽车的发展时刻面临着安全、环保和节能三大主题。电动汽车由于具有低排放甚至零排放、低噪声和节能等优点，成为当今汽车研究、开发和推广应用的热点之一。开发高性能无污染的电动汽车得到各国政府、汽车制造商、科研院所、风险投资企业的高度重视，他们纷纷制定电动汽车研制计划，掀起全球范围内的电动汽车开发热潮。

在国家政策的引导下，各种类型的电动汽车得到迅速开发并投放到市场上，但由于开发技术不够成熟，会出现与传统汽车迥异的各类失效问题，需要得到快速有效解决。有限元法因其具有高精确度、高可靠性、低成本等优点，成为快速分析和解决电动汽车零部件断裂问题不可缺少的分析工具。

2 电机轴断裂失效情况

一辆电动汽车样车在试车跑道试跑时发生飞车断轴事故，事故描述为：平路车速20 km/h，2挡换3挡过程中，踩离合时出现响声且持续增大，完成换挡到3挡后，响声更大，观察仪表显示转速迅速从2 000 r/min升高到4 500 r/min（满表刻度）,随后换成空挡，几秒钟后发出巨响。整个过程车辆行驶了约20 m，前后历时约8 s，驾驶员一直踩着离合器踏板，没有踩下油门踏板。……