[发明专利]一种动力电池的固定座的结构优化方法

权利要求书

1.一种动力电池的固定座的结构优化方法，其特征在于，包括：

建立电池箱的有限元优化模型；

拓扑优化，确定固定座的初步分布位置；

自重优化，确定所述固定座的数量；

拓扑优化，确定固定座的初步外形结构，得到固定座拓扑优化模型；

根据所述固定座拓扑优化模型以及加工条件，确定固定座外形结构，得到固定座模型。

2.根据权利要求1所述的动力电池的固定座的结构优化方法，其特征在于，所述建立电池包有限元优化模型，包括：

根据电池箱在整车的分布位置，确定固定座的可设计区域；

采用实体单元对所述固定座的可设计区域进行有限元建模；

建立电池箱有限元优化模型。

3.根据权利要求1所述的动力电池的固定座的结构优化方法，其特征在于，所述拓扑优化，确定固定座的初步分布位置，包括：

约束根据所述电池箱有限元优化模型得到的固定座安装平面的全部自由度；

对所述电池箱有限元优化模型施加重力加速度；

以柔度最小为预设目标，以体积分数为约束，对所述电池箱有限元优化模型进行拓扑优化，确定固定座的初步分布位置。

4.根据权利要求1所述的动力电池的固定座的结构优化方法，其特征在于，所述自重优化，确定所述固定座的数量，包括：

以实体块模型替换所述固定座，区分安装平面和焊接平面；

根据所述固定座的初步分布位置设置所述实体块模型，并以数字1、2、…n对所述固定座进行标记；

约束全部所述安装平面的全部自由度，对所述电池箱有限元优化模型施加重力加速度，以有限元方法进行静力学分析；

获取各个固定座的支反力，并标记为f₁、f₂…f_n；

根据公式

计算各个固定座的受力误差百分比m_i，其中，f为各个固定座的支反力的平均值；

当m_i＜50％时，确定固定座的数量。

5.根据权利要求4所述的动力电池的固定座的结构优化方法，其特征在于，所述计算各个固定座的受力误差百分比m_i之后，所述方法还包括：

当m_i≥50％时，对当前分布位置处的固定座进行位置调节或调节当前分布位置处的固定座的数量。

6.根据权利要求4所述的动力电池的固定座的结构优化方法，其特征在于，所述拓扑优化，确定固定座的初步外形结构，得到固定座拓扑优化模型，包括：

在所述实体块模型上开设螺栓孔，约束所述螺栓孔的全部自由度；

向所述焊接平面中心点施加预设应力；

约束所述固定座模型的预设最大应力和最大位移，以体积最小为目标，采用光滑有限元法与变密度法对所述实体块模型进行拓扑优化，得到所述固定座拓扑优化模型。

7.根据权利要求1所述的动力电池的固定座的结构优化方法，其特征在于，所述得到固定座模型之后，所述方法还包括：

根据所述固定座模型建立电池箱有限元模型，并对所述电池箱有限元模型进行强度校核。

8.一种动力电池固定座优化设计系统，其特征在于，包括：

电池箱有限元优化模型处理模块，用于建立电池箱有限元优化模型；

初步分布位置确定模块，用于拓扑优化，确定固定座的初步分布位置；

数量和具体分布位置确定模块，用于自重优化，确定所述初步分布位置处的固定座的数量和具体分布位置；

固定座拓扑优化模型处理模块，用于拓扑优化，确定固定座的初步外形结构，得到固定座拓扑优化模型；

固定座模型处理模块，用于根据所述固定座拓扑优化模型、设计和加工条件，确定固定座外形结构，得到固定座模型。