1 引言

    隨著汽車行業(yè)新能源電動汽車的發(fā)展，電動汽車技術越來越受到重視。新能源純電動汽車具有零噪聲、零污染、零油耗特點的新型交通工具，其技術發(fā)展逐漸受到汽車行業(yè)和國家相關部門的高度重視。雖然純電動汽車NVH性能較傳統(tǒng)汽車有非常大的優(yōu)勢，但筆者認為純電汽車的振動問題仍不可輕視。純電動汽車與傳統(tǒng)汽車的最大差異就在于，純電動汽車的電氣化程度較大，驅(qū)動、空調(diào)、轉(zhuǎn)向助力、蓄能等裝置基本實現(xiàn)了電氣化，所以電氣元件的工作環(huán)境是決定電動汽車穩(wěn)定性的重要因素之一。

    本文圍繞某元件安裝支架引起的共振問題，基于Nastran分析平臺對安裝支架進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而大大提高了安裝支架的動態(tài)特性，有效降低了電氣件的振動，提高了車輛的穩(wěn)定性和可靠性。

2 關鍵部件振動試驗測試

2.1顛簸路面電氣部件振動總集

    由圖1可以看出，被測試電氣元件振動較大，已經(jīng)遠遠超過該電氣件的耐震等級。

圖1 顛簸路下電氣部件振動總集

2.2顛簸路面電氣部件振動頻率曲線

    由圖2可以看出，電氣元件的振動頻率以31Hz左右為主。

圖2 顛簸路下電氣部件振動頻率圖

3 電氣元件安裝支架CAE分析

    利用第三方軟件在Nastran環(huán)境下進行離散化建模，模型如圖3所示。

圖3 電氣元件安裝支架結(jié)構(gòu)圖

    基于Nastran相關CAE模態(tài)分析軟件，得出電氣元件安裝支架前五階模態(tài)頻率如表一所示。

表一 優(yōu)化前模態(tài)列表

    電氣元件安裝支架第2階模態(tài)頻率為31.8Hz，可以初步判定，電氣元件的振動是由電氣元件安裝支架與其它部件產(chǎn)生共振造成。

3.2電氣元件安裝支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

    電氣元件安裝支架2階模態(tài)振型如圖4，根據(jù)模態(tài)振型情況進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。

圖4 安裝支架第二階模態(tài)振型圖

    根據(jù)模態(tài)振型確定幾種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，再利用Nastran求解器進行模態(tài)分析，確定最優(yōu)化方案如圖5。

圖5 支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案圖

    改進后的安裝支架前五階模態(tài)頻率如下表二所示，已完全避開共振頻率31Hz。

表二 優(yōu)化后模態(tài)列表

4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的試驗驗證

    根據(jù)Nastran模態(tài)仿真分析的結(jié)果，進行實車試驗，得出電氣元件振動如下圖6，經(jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化后電氣部件顛簸路況下振動由llg降低到5.3g，大大降低了電氣元件的振動，遠遠低于所選電氣元件的耐震等級。

圖6 改制支架后顛簸路面電氣部件振動測試

5 結(jié)論

    1)將試驗與Nastran等相關CAE分析軟件相結(jié)合，能夠簡便快速解決汽車關鍵部件的共振問題。

    2)新能源電動汽車的CAE模態(tài)分析不容忽視，尤其是對各電氣件的安裝支架分析。

    3)Nastran軟件分析計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好，在車輛開發(fā)過程中，提供了有效的動力學特性分析方案。

核心關注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務領域、行業(yè)應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務領域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關注ERP管理系統(tǒng)的核心領域，是眾多中小企業(yè)信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。

轉(zhuǎn)載請注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.oesoe.com/

本文標題：基于Nastran的電動汽車支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

本文網(wǎng)址：http://www.oesoe.com/html/solutions/14019316669.html