电池箱是承载动力电池的结构,起到固定、保护、承载电池模块的作用。设计高强度、高刚度、高疲劳耐久性、高轻量化程度的电池箱,对新能源汽车的开发具有重要意义。电池箱的开发一般要经过概念设计、详细设计、有限元仿真验证、实验验证等环节。其中,有限元仿真验证是借助有限元软件计算结构的强度、刚度、疲劳寿命等,一方面可以减少繁琐的实验验证,另一方面可以节省研发费用。本文对某型动力电池箱进行有限元分析及结构优化。鉴于大多数的研究将电池组简化为质量点来分析电池箱的强度,仿真精度较低。本文建立了精细化的电池箱模型,与简化的电池箱模型进行静强度对比分析,阐明建立精细化电池箱模型的必要性;为了避免电池箱与电机、路面发生共振,提取精细化电池箱模型的前10阶模态;基于模态叠加法的频率响应分析,找出动力学响应过大的位置和频率点;为了防止应力过大导致的箱体疲劳断裂,参照电池箱振动测试的国家标准和材料的S-N曲线,结合Miner线性疲劳累积损伤理论和Dirlik疲劳计数方法分析电池箱的随机振动疲劳寿命,提前发现疲劳寿命不足的位置;该电池箱内部的电池组分布不均,导致局部位移过大,电池组可能发生上下跳动,采用基于静态多工况和动态多阶固有频率的多目标拓扑优化方法优化承载梁的布局,在不牺牲电池箱性能的前提下提高承载梁刚度,降低箱体的最大等效应力,提高箱体的疲劳寿命。