电池支架的仿真分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池支架的仿真分析方法及装置。其中，该电池支架应用于新能源汽车中，包括：基于标准振动功率谱密度和上述新能源汽车的整车试验图谱，生成目标振动功率谱密度，其中，上述整车试验图谱为预先为上述新能源汽车制定的测试图谱，用于测试上述新能源汽车的所有零部件；将上述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析，得到分析结果；根据上述分析结果确定上述电池支架的疲劳损伤值，其中，上述疲劳损伤值用于表征上述电池支架的疲劳损伤程度。本发明专利技术解决了现有技术中对新能源汽车的电池支架进行疲劳预估时，采用现有功率谱密度PSD进行疲劳损伤仿真计算的准确性较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电池支架的仿真分析方法及装置
本专利技术涉及新能源领域，具体而言，涉及一种电池支架的仿真分析方法及装置。
技术介绍
新能源客车以电池为能量来源，是新能源客车的关键零部件，保障电池的安全是客车安全性能的必要条件。电池安装支架，作为新能源客车关键零部件的安装支架，是保证车辆正常安全行驶的重要条件，应具有一定的疲劳寿命保证电池的安全。通过新能源汽车电池支架故障案例进行仿真分析，仅从经典刚强度仿真分析方法着手，不能复现电池支架故障，无法进一步探究故障原因。根据实际车辆运行工况，电池支架主要承受随机振动载荷，是导致电池支架疲劳断裂故障发生的主要原因。经典刚强度工况无法模拟与电池支架随机振动时的载荷状态。而且，在车辆设计初期由于无法获得实车路谱，因此采用现有PSD进行疲劳损伤仿真计算，对电池支架进行疲劳预估的准确性较低。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电池支架的仿真分析方法及装置，以至少解决现有技术中对新能源汽车的电池支架进行疲劳预估时，采用现有功率谱密度PSD进行疲劳损伤仿真计算的准确性较低的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种电池支架的仿真分析方法，电池支架应用于新能源汽车中，包括：基于标准振动功率谱密度和上述新能源汽车的整车试验图谱，生成目标振动功率谱密度，其中，上述整车试验图谱为预先为上述新能源汽车制定的测试图谱，用于测试上述新能源汽车的所有零部件；将上述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析，得到分析结果；根据上述分析结果确定上述电池支架的疲劳损伤值，其中，上述疲劳损伤值用于表征上述电池支架的疲劳损伤程度。可选的，基于标准振动功率谱密度和上述新能源汽车的整车试验图谱，生成目标振动功率谱密度，包括：获取上述标准振动功率谱密度和上述新能源汽车的整车试验图谱；依据上述整车试验图谱对上述标准振动功率谱密度进行修正，得到上述目标振动功率谱密度。可选的，依据上述整车试验图谱对上述标准振动功率谱密度进行修正，得到上述目标振动功率谱密度，包括：确定上述标准振动功率谱密度中的子功率谱密度，其中，上述子功率谱密度为应力影响最大方向的功率谱密度；依据上述整车试验图谱对上述子功率谱密度进行修正，得到上述目标振动功率谱密度。可选的，在将上述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析之前，上述方法还包括：获取上述电池支架的三维数模数据和设计图纸数据；依据上述三维数模数据和上述设计图纸数据对上述电池支架进行有限元建模处理，得到上述振动载荷仿真模型。可选的，将上述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析，得到分析结果，包括：采用上述振动载荷仿真模型，对上述目标振动功率谱密度中的单位加速度载荷的随机振动工况进行放大处理；采用上述振动载荷仿真模型对放大处理结果进行随机振动分析，得到上述电池支架的约束模态固有频率和有效应力值。可选的，根据上述分析结果确定上述电池支架的疲劳损伤值，包括：采用基于高斯分布和线性累计损伤定律的疲劳三区间法，评估上述约束模态固有频率和上述有效应力值；基于评估结果确定上述疲劳损伤值。可选的，在根据上述分析结果确定上述电池支架的疲劳损伤值之后，上述方法还包括：获取上述电池支架的一阶扭转/弯曲频率，以及功率谱密度能量集中频段；依据上述一阶扭转/弯曲频率和上述功率谱密度能量集中频段调整上述约束模态固有频率；其中，当上述一阶扭转/弯曲频率与上述功率谱密度能量集中频率耦合时上述有效应力值最大；随着上述一阶扭转/弯曲频率与上述功率谱密度能量集中频率差距越大，则上述有效应力值越小。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种电池支架的仿真分析装置，电池支架应用于新能源汽车中，包括：生成模块，用于基于标准振动功率谱密度和上述新能源汽车的整车试验图谱，生成目标振动功率谱密度，其中，上述整车试验图谱为预先为上述新能源汽车制定的测试图谱，用于测试上述新能源汽车的所有零部件；分析模块，用于将上述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析，得到分析结果；确定模块，用于根据上述分析结果确定上述电池支架的疲劳损伤值，其中，上述疲劳损伤值用于表征上述电池支架的疲劳损伤程度。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，上述非易失性存储介质存储有多条指令，上述指令适于由处理器加载并执行如任意一项的电池支架的仿真分析方法。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，上述存储器存储有计算机程序，上述计算机程序适于由上述处理器加载并执行如任意一项的电池支架的仿真分析方法。在本专利技术实施例中，通过基于标准振动功率谱密度和新能源汽车的整车试验图谱，生成目标振动功率谱密度，其中，上述整车试验图谱为预先为上述新能源汽车制定的测试图谱，用于测试上述新能源汽车的所有零部件；将上述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析，得到分析结果；根据上述分析结果确定上述电池支架的疲劳损伤值，其中，上述疲劳损伤值用于表征上述电池支架的疲劳损伤程度。通过采用整车试验路谱与标准随机振动试验要求结合的方法，修正得出新的目标振动功率谱密度，用于新能源客车的电池支架的随机振动分析，评估电池支架的疲劳损伤值，达到了提高对新能源汽车的电池支架进行疲劳预估的准确性的目的，从而实现了有效节约产品开发成本、缩短产品开发周期、提高产品安全可靠性能的技术效果，可以更好为汽车开发设计优化提供参考。进而解决了现有技术中对新能源汽车的电池支架进行疲劳预估时，采用现有功率谱密度PSD进行疲劳损伤仿真计算的准确性较低的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种电池支架的仿真分析方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的一种可选的电池支架的仿真分析方法的流程图；图3是根据本专利技术实施例的一种电池支架的仿真分析装置的结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的一种可选的PSD的振动曲线示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池支架的仿真分析方法，其特征在于，电池支架应用于新能源汽车中，包括：/n基于标准振动功率谱密度和所述新能源汽车的整车试验图谱，生成目标振动功率谱密度，其中，所述整车试验图谱为预先为所述新能源汽车制定的测试图谱，用于测试所述新能源汽车的所有零部件；/n将所述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析，得到分析结果；/n根据所述分析结果确定所述电池支架的疲劳损伤值，其中，所述疲劳损伤值用于表征所述电池支架的疲劳损伤程度。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池支架的仿真分析方法，其特征在于，电池支架应用于新能源汽车中，包括：
基于标准振动功率谱密度和所述新能源汽车的整车试验图谱，生成目标振动功率谱密度，其中，所述整车试验图谱为预先为所述新能源汽车制定的测试图谱，用于测试所述新能源汽车的所有零部件；
将所述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析，得到分析结果；
根据所述分析结果确定所述电池支架的疲劳损伤值，其中，所述疲劳损伤值用于表征所述电池支架的疲劳损伤程度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于标准振动功率谱密度和所述新能源汽车的整车试验图谱，生成目标振动功率谱密度，包括：
获取所述标准振动功率谱密度和所述新能源汽车的整车试验图谱；
依据所述整车试验图谱对所述标准振动功率谱密度进行修正，得到所述目标振动功率谱密度。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述整车试验图谱对所述标准振动功率谱密度进行修正，得到所述目标振动功率谱密度，包括：
确定所述标准振动功率谱密度中的子功率谱密度，其中，所述子功率谱密度为应力影响最大方向的功率谱密度；
依据所述整车试验图谱对所述子功率谱密度进行修正，得到所述目标振动功率谱密度。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析之前，所述方法还包括：
获取所述电池支架的三维数模数据和设计图纸数据；
依据所述三维数模数据和所述设计图纸数据对所述电池支架进行有限元建模处理，得到所述振动载荷仿真模型。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述目标振动功率谱密度输入至振动载荷仿真模型进行随机振动分析，得到分析结果，包括：
采用所述振动载荷仿真模型，对所述目标振动功率谱密度中的单位加速度载荷的随机振动工况进行放大处理；
采用所述振动载荷仿真模型对放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱娟，荆振洋，朱威冲，
申请(专利权)人：珠海广通汽车有限公司，银隆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44