随着能源短缺和环境污染问题日益突出,电动汽车的研发日趋激烈。发展电动汽车,是推动汽车产业可持续发展的重要途径。动力电池包作为电动汽车能量的主要来源,其设计的好坏直接影响了整车的性能。而电池箱体作为动力电池的载体,在动力电池安全及防护方面起着关键作用,因此对动力电池箱的研究具有重要的意义。本文以长丰集团某款纯电动汽车电箱为研究对象,进行了以下几个方面的研究工作。(1)首先阐述了动力电池箱设计的标准及所要满足的要求,然后根据现有的车型,运用CATIA对电池箱进行空间布置和结构设计,并运用Hyper Mesh对所设计的电池箱建立初步的有限元模型,为动力电池包的结构分析及优化奠定了基础。(2)运用Radioss对动力电池箱进行静强度分析及模态分析,典型工况下的静强度分析结果表明,电池箱底框架的应力较小,远远小于材料的屈服强度,说明电池箱底部支撑框架设计过于保守,有待于进一步的优化;模态分析分析结果表明,电池箱的前6阶模态主要表现为电池箱上箱盖的局部振动,并且一阶频率较低,说明电池箱上箱盖强度相对不足,为后续的优化提供了重要的参考依据。(3)基于静力学和模态分析的结果,运用Opti Struct分别对动力电池箱进行了尺寸优化和形貌优化,对优化之后的结果重新进行建模及有限元分析,并与优化之前的结果进行对比分析,优化之后的电池箱在满足强度的前提下有效提高了其刚度,并且达到了轻量化的效果,证明了优化的可行性。(4)主要根据现有的动力电池包的随机振动标准,基于随机振动和有限元理论,采用MSC.Nastran及MSC.Fatigue软件进行随机振动疲劳分析,计算疲劳寿命大小及分布,验证了所设计的电池箱的合理性,具有一定的工程应用价值。