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友商科技专注CAE仿真全链条服务，核心业务涵盖CAE有限元分析、仿真分析咨询，以及结构、电磁、流体、散热、光学等多领域仿真代做与外包，凭借资深工程师团队、高精度仿真技术，为各行业企业提供高效、可落地的仿真解决方案，咨询热线186-7552-9529，助力企业突破研发瓶颈，实现产品升级。 本次合作客户为一家专注于新能源汽车核心零部件研发的企业，其研发的电动汽车电池箱采用传统厚重箱体结构，存在重量过大的问题，导致整车自重增加，续航里程受到影响，同时箱体结构强度不足，在碰撞、颠簸等工况下存在安全隐患。客户希望通过CAE仿真技术，在保证电池箱结构强度、安全性的前提下，实现轻量化设计，降低箱体重量，提升整车续航能力，同时缩短研发周期、降低试错成本。 接到需求后，友商科技专项团队快速对接客户，深入了解电池箱的设计参数、应用场景及性能要求，明确核心目标：在符合GB/T31467.3电池包安全性测试标准的前提下，实现电池箱轻量化，减重比例不低于15%，同时保证箱体在碰撞、挤压、振动等典型工况下的结构稳定性。 项目实施过程中，友商科技工程师首先根据客户提供的电池箱设计图纸，确定箱体包络尺寸为长1454mm、宽720mm、高度190mm，采用CTP式箱体设计，4个模组平铺布置，箱体材料选用AL 6063-T6铝合金。随后，将三维模型导入ANSYS软件，进行几何清理，简化圆角、沉孔等非承载性细节，采用壳单元模拟箱体实体，划分网格时，底护板、侧板等规则区域采用四边形单元，吊耳、转角等复杂区域采用三角形单元，网格尺寸控制在3-5mm，最终生成包含33万余单元、139万余节点的有限元网格模型。
接下来，开展静态特性与动态特性分析，模拟电池箱在正面碰撞、侧面挤压、急刹制动等典型严苛工况下的受力情况，采用ACM单元模拟焊接连接，刚性单元模拟螺栓连接，精准捕捉箱体的应力、应变分布及变形情况。仿真结果显示，原始电池箱箱体重量约63kg，结构存在冗余，部分区域应力分布不均，吊耳处应力集中明显，且固有频率未达到设计要求，存在振动隐患。 针对上述问题，友商科技团队采用Opti Struct有限元优化软件，以轻量化为目标，以结构强度、刚度、固有频率为约束条件，对箱体壁厚、横梁布局、吊耳结构进行优化设计：调整箱体底板、侧板壁厚，去除结构冗余；优化横梁布置位置，增强支撑稳定性；改进吊耳结构，分散应力集中。经过多轮仿真迭代，最终确定最优优化方案。 优化后，电池箱箱体重量降至50.4kg，减重比例达20%，完全满足客户轻量化需求；同时，箱体在碰撞、挤压等工况下的最大应力降低25%，变形量控制在允许范围内，固有频率提升18%，有效抑制振动隐患，完全符合行业安全标准。仿真完成后，友商科技提供了完整的仿真报告，包括网格模型、应力云图、优化前后对比数据及技术建议，并安排工程师全程指导客户进行样机试制与测试。 客户按照优化方案试制的电池箱，经实测验证，各项性能均达到设计要求，整车续航里程提升10%，研发周期缩短40%，研发成本降低35%。此次合作，充分体现了友商科技在结构仿真、轻量化优化领域的专业能力，得到客户高度认可。 友商科技可提供各类工业产品结构仿真、轻量化优化服务，涵盖电池箱、机械设备、零部件等，凭借精准的仿真分析、专业的优化方案，助力企业降本增效。如果您有结构仿真、CAE有限元分析相关需求，欢迎拨打186-7552-9529咨询，获取一对一专属服务。 |
