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Altair2017技术大会论文集
电动汽车动力电池振动疲劳性能优化
VibrationFatigueOptimizationforElectric
VehiclePowerBattery
辛雨,王春杰,杨重科,李玉军
北京新能源汽车股份有限公司,北京,102206
摘要：基于整车运行工况及动力电池安全相关法规要求，需对动力电池进行振动疲劳性
能验证。采用标准振动载荷及疲劳分析软件，可根据流程实现动力电池振动疲劳数值仿真分
析。通过分析动力电池模态初步判断振动疲劳风险部件，并为频响分析提供支持；通过频响
分析初步判断风险工况，并为振动疲劳提供计算输入；振动疲劳分析发现并验证风险位置，
具体寿命及需整改区域。使用Altair软件OptiStruct形貌优化对风险区域进行分析，确认优
化方向及优化效果；结合结构特点及实现工艺设计优化风险部件，模态分析验证了形貌优化
及设计的正确性。对优化后动力电池频响及振动疲劳性能分析，动力电池振动疲劳满足预设
指标，使用形貌优化方法提高动力电池振动疲劳性能是有效的。
关键词：电动汽车，动力电池，振动疲劳，OptiStruct，频响。
Abstract:PowerBatteryvibrationfatigueperformanceisimportanttothevehicle,and
thesafetyrequirementofPowerBatteryissetupinmanycountries,suchasGB/T31467,
etc.Byusingstandardvibrationloadandfatigueanalysissoftware,thenumerical
simulationanalysisofvibrationandfatigueofpowerbatterycanberealizedaccordingto
theprocess.Throughthemodeanalysiswecanfindthedangerousplaceofthepower
battery,anditprovidessupportforfrequencyresponseanalysis;frequencyresponse
analysiscanhelpusfindthespecificworkingconditions,anditprovidesinputforthe
calculationofvibrationfatigue;vibrationfatigueanalysisdisplaysthedangerpositionand
designlife.Usingthetopographyoptimizationmethod,wecangettheoptimization
directionandoptimizationregion,thenthepartcanberedesigned,modalanalysisverifies
thecorrectnessofthedesignandmorphologyoptimization.Afteroptimizationofthe
frequencyresponseandvibrationfatigueanalysis,thedesignlifemeetstherequirement.
Morphologyoptimizationmethodiseffectivetoimprovethevibrationfatigueperformance
ofthepowerbattery.
Keywords:electricvehicle,powerbattery,vibrationfatigue,Morphologyoptimization,
FrequencyResponse.
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Altair2017技术大会论文集
0引言
随着越来越严重的能源消耗，环境污染等一系列问题，电动汽车的需求及销售量越来越
大。据中汽协数据统计，2016年新能源汽车生产51.7万辆，销售50.7万辆，均实现50%
以上的同比增幅。而随着电动汽车的存量增加，电动汽车安全事故明显增多，成为关注热点；
据统计，2016年全球电动汽车发生起火事故35起，其中我国发生安全事故29起，涉及
电动车合计40辆；我国电动汽车
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