摘要
全球汽车发展的唯一方向就是新能源化,或者说是电动化,这已经成为全球各国家和企业的共识。如何提高汽车电池效率的先进技术也迫在眉睫,可以通过冷却剂加热器,优化电池在寒冷环境下的性能。然而,该设备产生的振动会导致例如泄漏和系统错误。因此,必须抑制设备的振动以提高稳定性。使用数值模拟分析,主要原因是结构的固有频率和振型特性。结果表明,六个螺栓连接可以大大提高了紧固装置的稳定性。
冷却水加热装置是发热的电路板,高压提供直流电源,迅速加热冷却水的温度,使电池保持最佳状态的装置。控制的电板和冷却水流动的油路部位置密切,基板方向冷却水如果漏水,将导致车辆出现严重故障。
振动对系统故障有很大影响,通过控制与车身相连的装置的共振,来减小冷却水加热装置振动的影响,这是迫切需要的技术。
在本研究中,汽车的运行速度可在0至5000Hz区域内避免共振。通过有限元分析,冷却水加热装置的真空有效抑制动能,提高结构稳定性。了解热设备的动态特性,最大限度地减少振动,通过比选设计方案来确认效果,确保装置的稳定。
冷却剂加热器的三维建模
通过对设计方案比选,模型简化为上图四种工况,模型的材质是ADC12,具体参数如下图
采用实体单元网格划分,通过高速四面体网格划分,得到如上图节点和单元数
当发生振动时,通过频率响应分析,确认结构是否共振
3.分析结果
model A 振动幅度
Model D,增加到8个连接部位
通过上图,1-4阶,在区域(0~5000 Hz)中,1阶和2阶(2208.50、2395.05Hz)
会相互共振,引起很大的振动。
由上表,比较Model A~D的1~10阶,冷却剂加热装置的固有振动频率会随着刚度变化。下表显示不同振幅大小。
与2、4个连接部位相比,如果有6、8个连接部位,振动会大幅减少。
但Model D固有振动频率相互共振,有一定危险,因此,对Model C进行最佳选择,适用相应设计方案,冷却剂加热装置的振动大大减少,可以确保结构稳定性。
4.结论
本研究为在新能源汽车,安装冷却水加热装置,在以减少振动最小化为目标,通过方案比选,保证最佳效果。
1.新能源汽车上在一个工作速度区域(0~5000 Hz)内按不同工况,通过有限元做振动分析。
2.Model A、B、D存在一定共振现象,Model C能有效抑制共振现象。
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