黄杰文

（江铃汽车股份有限公司，江西 南昌 330200）

引言

新能源汽车属于清洁能源，能够大幅度缓解石油压力，应对资源紧张问题，并且能够达到尾气的零排放。在新能源汽车中，电池包提供主要的能量来源，是非常重要的动力系统，电池包支架将电池包安装固定在车身底部，其结构的强度性能直接影响整车的可靠性和安全性。电池包支架是复杂的受力结构，当车辆行驶在颠簸路面时，其载荷比较复杂，若其强度性能不足，容易造成疲劳风险，大大降低了整车的稳定性。为了校核某新能源轻客电池包支架的强度性能，首先采用有限元方法建立电池包支架离散化模型，然后对其制动、转弯和上跳和下跳工况的强度性能进行分析，最后基于集成平台对其进行轻量化设计和实车验证。

1 有限元理论

有限元分析的基本思想是首先将结构进行离散化处理，划分成若干个有限元单元，然后构建平衡方程组，最后基于变分原理求解平衡方程组。有限元方法具有较高的灵活性和可靠性，能够准确获取结构的各项特性。结构载荷与位移的运动方程[1-2]为：

式中：K是结构的刚度矩阵；f是结构的载荷列阵；q是结构的位移列阵。

2 强度性能分析

2.1 建立有限元模型

如图1所示，为某新能源轻客电池包支架三维模型。该电池包支架主要由多根横梁、纵梁和连接支架组成，将电池包通过螺栓与车身底部连接在一起，为整车提供电力动源。电池包支架的总重量为32.5 kg，电池包支架的材料为QSTE 460TM，其屈服强度为460 MPa。……