当下，由于能源问题和环境问题的严峻性日益严重，新能源的研究已成为当今制造业的重点，而电动汽车的研究更是我国交通运输业的战略重点。动力电池作为纯电动汽车的唯一的能量来源，对整车性能影响尤为重要。而电池箱作为动力电池组的承载体，对电池组的安全和防护有着不可替代的作用，因此研究动力电池箱也具有非常重要的意义。

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢。近年来，碳纤维复合材料以其质量轻、比强度高、比刚度高并且可一体化设计等特点，再汽车工业方面已经的到非常广泛的应用。国内外相关学者对汽车轻量化的研究已经取得了丰硕的成果，如今，在汽车悬架、车声、轮毂等相应的结构上都应用了符合材料，从而来实现汽车的轻量化。

目前国内外很多学者对动力蓄电池箱做了大量的探索与研究，取得了丰硕的成果。文献[1]M.Hartmann等人运用有限元分析软件 OptiStruct对电池箱的结构进行了优化设计，不仅提高了电池箱的固有频率同时减小了电池箱的厚度，质量减轻了20%，达到了轻量化的效果。文献[2]中G.KesavaRao等人设计了一个电动汽车电池包的电池管理系统，并用试验进行验证，利用这个自动管理系统可以监视电池包中的电池模块的充电或者放电，有效的防止过充或者过放的发生，提高电池包的循环寿命图。文献[3]中中国集团的张晓红等人使用新型碳纤维复合材料对动力电池箱体进行轻量化设计，并通过有限元仿真分析对模态、机械冲击、结构疲劳进行验证，各种机械性能均满足要求。文献[4]汽车噪声振动与安全技术国家重点实验室的张宇等人将形貌优化用于的电动轿车电池箱体轻量化设计，选取最大节点位移及最大单元应力作为约束条件，分别选取自定义的多目标优化方程和单元总应变能作为目标函数，完成了电池箱体下低板的形貌优化，得到了相应的加强筋布局方案，优化后的电池箱体下地板结构为学特性更加合理，重量明显减轻了61.39%，达到了轻量化设计的目的。文献[5]中北京理工大学的赵红伟等人对电动汽车的动力电池仓进行了拓扑优化，在保证强度要求的前提下得到的新结构质量较优化前的质量有大幅度的减少，并且应力分布更均匀，有效的完成了等强度结构设计。文献[6]中湖南大学的吴长德等人基于焊点疲劳寿命预估理论，采用有限元法对某款电动汽车电池箱的焊点进行疲劳寿命计算，得出疲劳损伤区域与台架振动试验中的破坏情况致，然后对焊点进行优化，提高了电池箱的疲劳寿命。文献[7]中大连交通大学的谷理想等人基于有限元理论及玻劳理论对电动汽车电池包进行了强度校核及疲劳寿命预测。文献[8]中北京理工大学的王文伟，程雨婷等运用三区间法对某款电动汽车电池箱结构随机振动环境下进行频域疲劳响应分析，分析表明电池包结构满足随机振动试验要求。文献[9]程志刚以公交换电电池箱为研究对象，对电池箱锁体破环机理进行探究，通过模拟电池箱体的实际运动工况对锁体进行了随机载荷谱下的劳寿命分析，得到了锁体的疲劳薄弱的位置与实际开裂位置相符，在此分析的基础上进计步提出了优化方案，有效的解决了锁体疲劳开裂问题。

经过上述分析可以看出我国及国外经过技术攻关和研发，对于电动汽车及电池箱的研发能力和优化设计有了极大的提升，而且我国也与国外汽车先进国家水平差距也在不但缩小，甚至部分技术水平已经达到前沿标准。目前我国也赈灾逐步加大对新能源电动汽车的投入和研发力度。

本次毕业设计，我的研究方向是“基于CFRP的车用电池箱轻量化结构设计与分析”，对于电动汽车的电池箱采用碳纤维复合材料，设计其外观及其部分性能的分析，设计出部分性能优良的电动汽车电车箱。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1. 调研收集分析有关资料，简单阐述电动汽车研究背景和意义，针对国内外电动汽车电池箱的研究现状，并做出简单理解，然后对于本文而言，了解某款汽车电池箱工作原理及其工作环境,对于研究工作和采取分析方法进行概述；

2. 分析确定本次设计的标准及所需要满足的要求，然后根据针对车型电池箱子对其空间和结构进行设计，以及对碳纤维复合材料电池箱的结构形式和连接形式；

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