基于3D打印技术的新能源汽车电池支架的优化设计
Guoqing Zhang1, Xueyan Li2, Junxin Li2
1School of Mechanical and Electrical Engineering, Zhoukou Normal University, Zhoukou, 466000, Henan, People's Republic of China. zhangguoqing1202@sohu.com.
Scientific reports
|June 11, 2024
概括
使用3D打印和拓分析优化了轻量级电动汽车电池支架. 这导致了49.2%的质量减少,同时保持了批量生产的结构完整性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 汽车工程 汽车工程
背景情况:
- 消费者对具有更长续航里程和更低成本的电动汽车 (EV) 的需求正在增加.
- 轻量化结构对于提高电动汽车续航里程和降低制造成本至关重要.
- 优化电池支架设计对于实现新能源汽车的这些目标至关重要.
研究的目的:
- 使用3D打印技术对电动汽车电池支架进行轻量化设计优化.
- 研究拓优化对电池支架结构性能和质量的影响.
- 为了验证优化的3D打印电池支架的可制造性和组装可行性.
主要方法:
- 使用Rhino软件对电池支架系统进行3D建模.
- 用Altair Inspire软件实现的拓优化设计.
- 通过3D打印制造优化的支架,然后进行组装检查.
主要成果:
- 优化的电池支架实现了49.2%的质量减少 (0.348公斤).
- 最大位移为3.20毫米,最大米塞斯应力为240.7MPa,应力分布均.
- 最小的安全因素满足了设计要求 (1),组装显示了高的尺寸精度.
结论:
- 拓优化显著降低了电池支架质量,同时确保了结构完整性.
- 3D打印使高性能,轻量级电池支架的高效制造成为可能.
- 优化的设计符合生产要求,为大量生产先进的电动汽车组件铺平了道路.
