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环境污染和能源资源短缺问题日益严重,导致发展新能源汽车成为大势所趋。其中,电动汽车的发展尤为火热。电池箱作为电动汽车中的关键一环,对其进行相关的研究非常必要。作为电池组的载体,电池箱担负着保障电池组正常工作的关键使命,电池箱的研发是电动汽车开发中的重中之重。本文针对某型电池箱结构,采用CAE分析软件对其进行静动态特性分析,并根据分析结果进行形貌优化和尺寸优化,在满足结构强度刚度的同时实现电池箱结构的轻量化。(1)电动汽车电池箱的静动态特性分析。首先选取汽车在路面行驶时,路面颠簸加紧急制动工况和路面颠簸加急转弯工况这两种极限工况来进行电池箱结构的静态特性分析,得出电池箱结构的应力云图;然后,根据电池箱结构动态特性要求,进行电池箱的模态特性分析,得出结构的前十阶固有频率和固有振型。通过分析研究电池箱结构的不合理之处,为电池箱的结构优化提供依据。(2)电动汽车电池箱顶盖和底座的形貌优化。根据静态和模态分析结果,利用Optistruct中的优化模块,以结构第一阶固有频率最大化为优化目标,对电池箱的顶盖和底座进行形貌优化。设置四种线性分布的加强筋模式,得到四种新的顶盖和底座模型,经过重新装配获得新的电池箱模型,随后,对四种新的电池箱模型进行静态和模态特性的分析验证。比较各种加强筋布局对电池箱结构性能的影响,确定电池箱模型的适宜形貌。(3)最新电池箱模型的轻量化设计。利用Optistruct中的优化模块,以电池箱结构各组件厚度为设计变量,以结构最大应力不大于材料的屈服极限,结构的第一阶固有频率不低于35Hz为约束条件,以电池箱结构质量最小为目标函数对形貌优化后的最新电池箱模型进行尺寸优化。综合考虑尺寸优化的结果以及电池箱的生产加工工艺,重新设置电池箱的截面属性,再次进行静态和模态特性分析,验证结构改进方案的合理性和可行性,最终实现电池箱结构的轻量化。