【锂动未来】电动汽车用动力电池系统的受力防护设计

锂动未来2020-12-28 13:31:03

1、接触式受力防护主要表征为,在挤压、跌落、碰撞和底部冲击等外力直接作用情况下,防护结构对产品的防护,使产品能满足功能要求且通过相应的测试验证。为确保防护结构发挥有效的防护作用,对这些防护结构进行设计时,就需要把它们设计成有足够的机械强度,防护结构在外力作用下只会变形,不会破裂,甚至变形量也需要控制。

2、依据的设计原则:防护结构所受应力应小于材料本身的抗拉强度,考虑到产品长期使用的耐久性问题,还需要增加一个安全系数(f)。通过安全系数、加速度、质量的乘积可计算应力的大小,就可以反向推算出对材料抗拉强度的要求,进而选择合适的材料。

3、低碳钢在屈服极限的情况下,材料会发生显著的塑性变形,在达到抗拉强度以后,会出现载荷应力下降,继而出现颈缩现象,甚至试件断裂。接触式受力防护结构可以出现塑性变形(发生加工硬化现象),但不能破坏,所以选取抗拉强度作为一个极限值,而不是断裂强度。


低碳钢应力应变曲线


4、对于非接触式受力防护,其实和接触式受力防护结构是一体两面的相同结构,但我们会设定不同的设计参数,例如,参考国标振动、冲击测试的合格条件:外部、内部零件应无开裂、变形、磨损、松动、扣合失效等情况。开裂和变形两种情况,最少需要达到材料的屈服极限以上才会出现,所以为不出现上述失效情况,非接触式受力防护的临界点就是材料的屈服极限(但振动需参考疲劳强度,为屈服强度的30%左右)。