一、CAD在电池机械设计中的应用（论文文献综述）
樊文选[1]（2021）在《基于玉米叶脉结构的PEMFC双极板主流场水管理研究》文中认为质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有能量转化率高、环境友好、快速启动和工作温度低等优点,发展前景和应用范围广阔,对解决环境污染和能源危机这两大难题具有重要意义。双极板在一定程度上影响着整个燃料电池的功率密度、重量和成本等指标。而其流场结构直接决定电池内部各反应物和生成物的分布情况,同时是电池水管理的关键,主要作用是提供并分配反应气体,降低极化损耗,排出反应生成的水。本文基于玉米叶脉宏观结构的数学模型,针对PEMFC水管理等性能,利用仿生学原理,设计PEMFC双极板仿生主流场结构,然后利用Fluent仿真手段对其进行模拟研究,最后优化了激光打标机加工石墨板流道的工艺参数,旨在实现低成本、高效率的加工方式。主要内容如下:（1）针对PEMFC双极板流场结构,本文论证了以玉米叶脉作为仿生原型的科学性和可行性。为研究玉米叶脉系统的高效传质特征,选取两株不同生长时期（发育期和成熟期）的玉米叶片,对其宏观结构尺寸参数进行测量统计,求得不同级别叶脉直径与间隔之间的一系列相关比例参数和开孔率,结合玉米叶脉系统的自相似性,为仿生流场设计奠定理论基础。（2）概述了PEMFC数值模拟模型的控制守恒方程,包括流体力学四大基本守恒方程、电化学反应理论方程和电池内水传输理论方程。介绍了数值模拟过程,同时针对该PEMFC求解模型,进行了基本假设以及边界条件的设定。（3）基于玉米叶脉宏观结构数学模型,提出了双极板仿生主流场的设计思路,得到五种不同结构的仿生流场,并模拟研究其极化曲线与功率密度曲线、流场压降、反应物和电流密度分布及高低电流密度下的水管理等特性。其中主流道宽度为0.5 mm的Parallel-II流场具有最佳的电池性能,最大功率密度为0.67W/cm2,较Parallel-I和Parallel-IV流场的功率密度分别提升了4.69%和23.35%。分析原因,当横向压降作用于主流道较窄的Parallel-II时,使得流场内部形成了强制对流现象,改善了电池内部各组分的分布情况。Parallel-II也表现出最好的水管理能力。在高电流密度的工况下,电池内部电化学反应生成的水增多,各仿生流场在主/子流道的协同作用下仍可将反应生成的水快速排出,表现出良好的排水能力。在低电流密度的工况下,仿生流场水质量分数分布更均匀,未出现局部缺水的现象。（4）基于激光打标加工石墨板的理论基础,优化了激光打标机加工石墨板流道的工艺参数。设计“两步法”加工工艺。“第一步”采用高功率低速度烧结加工石墨板流道深度,“第二步”采用低功率高速度“清扫”流道表面的残渣,提高流道的精整程度。设计三因素三水平全面正交试验对激光打标机“第二步”加工参数进行研究,各个试验指标分析初步确定了不同加工参数对流道加工性能的影响,再采用综合评分法将其转化成单一的综合指标进行分析,确定最优的参数组合为V3P1A3,即21号流道,激光加工速度为2000 mm/s、加工功率为20%、填充角度为60°。其中单指标试验分析结果与多指标综合评分法所得到最优参数组合基本一致。
谭欣欣[2]（2020）在《电动摩托车车架设计与优化》文中认为电动摩托车车架作为整车的骨架,受力情况比较复杂,必须要有足够的强度,确保安全性能。此外,车架的刚度和模态性能直接影响到整车行驶稳定性和乘骑舒适性,因此,强度、刚度和模态作为车架结构性能评价的主要指标。传统的车架开发模式是凭设计者的经验,结合参考相似车型的结构进行设计,可能要经过数次重复工作才能定下方案,往往开发周期较长。在开发过程中通过对车架进行有限元分析,再根据分析结果做优化设计,能有效缩短开发周期,提高设计质量,具有重要的实际意义。本文以作者所在企业的某型号两轮电动摩托车车架为研究对象,论文的主要研究内容如下:（1）采用CATIA软件建立车架的CAD模型,经简化后导入到ANSYS Workbench分析软件,建立车架的有限元分析模型。将电动摩托车行驶过程中车架的受力情况简化为三种工况,先计算车架在工况一时的等效应力值,再制作样件,测试整车在工况一时车架的应力值,通过对比各测点的应力实测值和有限元分析结果,验证有限元分析方法的可行性。之后再完成工况二和工况三的有限元分析。结果表明强度符合设计要求。（2）对车架刚度和自由模态进行有限元分析,得到弯曲刚度、扭转刚度及前六阶模态参数,结果表明弯曲刚度和模态性能满足要求,扭转刚度小于推荐标准,需要进行优化。（3）通过灵敏度分析确定了4个子零件的壁厚作为设计变量,以弯曲刚度、扭转刚度、等效应力及一阶模态相关要求为约束函数,以车架总重量最小作为目标函数开展优化设计。对优化后的模型再次进行等效应力、刚度和模态分析,验证优化结果的可行性。（4）最后对样件进行强度试验、模态试验、整车操控性和乘骑舒适性主观评价等,试验结果符合设计要求,验证了设计方案的正确性。本论文通过借助有限元分析平台ANSYS Workbench软件,得到了在满足机械性能前提下质量最小的优化设计方案,缩短了开发周期,降低了设计成本;同时也为企业积累了车架有限元分析及优化的经验,为后续车型的开发具有一定的借鉴意义。
夏宗宝[3]（2020）在《某轻型电动货车车架的数值模拟分析及优化设计》文中认为传统能源的短缺危机和环境保护的客观要求推动了新能源汽车行业的快速发展。电动货车由于载重量较为理想,能缓解城市交通污染,提高城市物流运输效率,在电池没有大幅突破的当下得以迅速发展。电动货车一般在货箱尺寸及载重量方面需要根据客户实际需求来量身定做,并且动力总成由电机和电池替代了发动机和变速器等,安装动力总成的车架结构大都需要重新设计。车企为了提高生产效率以抢占市场,对电动货车车架的设计一般是根据现有的燃油轻型货车车架进行改进,往往选用的钢材较重,整车质量较大,且部分结构受力过大,降低了整车使用性能。因此,开发应用安全可靠又与动力总成相匹配的轻量化的车架,对于降低电动货车成本和能耗,提升整车的经济性和承载能力,进而提升企业市场竞争力具有重大意义,也成为当前各车企在电动货车开发过程中的首要问题。随着计算机技术的不断发展,CAE技术已广泛应用于汽车设计全过程。当前,对电动货车车架的研究主要是通过应用有限元分析方法对现有的燃油轻型货车车架进行优化设计,在改善车架的强度、刚度和振动特性的同时尽量降低车架重量。本文以某企业设计的轻型电动载货车车架为研究对象,在有限元分析基础上进行数值模拟分析及优化设计。主要从以下四个方面展开车架性能研究:首先,将企业提供的三维几何模型导入到将Hyper Works平台中,通过高效的有限元前处理软件Hypermesh进行几何简化和网格划分,建立了高质量的车架有限元模型;其次,在车架有限元模型基础上对车架在满载弯曲、扭转、紧急制动和紧急转向等工况下车架结构的应力、应变和位移分布情况进行了详细分析,提出了改进措施并再次进行了危险工况的分析,初步验证了改进方案的可行性和有效性。再次,对初步改进后的轻型电动货车车架有限元模型进行了自由模态计算分析,得到了车架前18阶固有频率和对应的模态振型。得知在高阶模态时,车架的左右纵梁连接部分、车头支座、变速器托架和电机支座等部位的刚度较薄弱,易发生疲劳损伤。最后,对车架进行了计算机自动寻优仿真分析,在初次优化的基础上对车架进行了最终优化,使车架质量从332kg降低到了 222kg,减轻了 110kg,减轻率达到了 33%。然后再次对优化后的车架进行了仿真验证分析,验证了优化结果的有效性,为车架的后续改进设计提供了理论依据。
李兵兵[4]（2020）在《某型电动汽车动力电池包的设计与分析》文中指出动力电池技术是电动汽车能否完全推广的关键点,要加快新能源汽车产业发展,必须实现动力电池革命性的突破。本文从实验室现有的一辆四轮动力驱动的电动汽车出发,按照严格的设计标准,选取松下公司的NCR18650PF锂离子电池单体,通过电池单体的选型、排列以及各项数字化技术仿真开完一套完整的动力电池包。全文主要工作与研究成果如下:（1）设计了动力电池包的机械结构模型。依循动力电池包机械结构设计要求,从电池单体选型出发,对比了不同单体的优劣性,确定选用松下NCR18650PF电池单体。根据电动汽车的运行要求,设计单体电池34串联连接和32并联连接的模组形式。接着对电池包的四大电气回路,即过流保护回路、高压互锁安全回路、预充回路以及防碰撞回路设计部分进行设计,确定了最终的总电路结构,最后对电池包的总装结构进行了设计和建模,初步完成了电池包机械结构设计。（2）建立了动力电池包的热管理系统并进行实验和仿真。对电池单体结构和生热特性以及传热特性进行说明,建立电池单体的传热模型,确定电池单体的物性参数,实验得到了电池单体在0.5C、1C、1.5C放电倍率下的内阻特性,对电池三种倍率下的热特性进行仿真并与实验进行对比,验证了单体电池传热模型的精度。对电池包整体模组在自然冷却和1.5C放电倍率条件下进行热力学仿真,发现电池自然散热效果较差,由此提出了单底部液冷板冷却和上下双液冷板冷却两种冷却方式并仿真验证,仿真结果表明,单底层水冷板冷却条件下,电池温度出现了大幅度降温,最高温度仅为32.3℃（305.45K）,但出现了温度电池上层温度散热较差的弊端,而双水冷板冷却后,电池包最高温度28.2℃（301.25K）,不超过环境温度的5℃,极大地满足了电池包工作的最佳温度要求,此外电池群温度相对较均匀,说明了双水冷板结构更易于电池包的散热。（3）分析了动力电池包的力学性能。首先建立动力电池包的有限元模型,采取质量点代替内部模组形式,仿真计算得到电池包箱体的前六阶模态和振型,发现箱体一阶模态低于路面激励频率,可能与路面激励产生共振。对电池包箱体在不平路面上的急停、突然启动、急速转弯以及飞石球击等四种特殊工况下的力学性能进行仿真,发现在动力电池包箱体强度和刚度尚不满足要求,其箱体上盖以及拖脚架结构需要进一步优化。（4）进行了动力电池包的优化设计。从结构优化设计理论出发,依据力学分析结果,对动力电池包箱体提出三种同时优化方案。一是将箱体材料由DC03改为铝合金7050-t7451;二是将在电池上盖和电池固定板间采取加强梁加固;三是将托脚架结构形式设置为波浪状的全覆盖形式。经优化改进后,电池包总体刚度和强度有了大幅度提升,在不平路面上的急速停车工况下,箱体所受最大应力98MPa远小于材料的屈服极限,位移3mm以内满足要求。此外,一阶频率高于地面激励27.78Hz,有效地避免了共振的危险。
陈元[5]（2020）在《车用动力电池包多材料结构优化与轻量化设计》文中认为动力电池包在有限空间内布置有单体电芯、模组、电气部件及管理系统,需在车载复杂工况下安全运行,其结构设计必须符合多种性能要求,如抵抗结构变形、避免低阶共振破坏、整车振动冲击与碰撞安全性等。同时电池包重量约占整车重量20%,制约着电动汽车续驶里程和整车性能提升,理想的电池包结构设计应满足各项性能要求下最大程度轻量化,多种轻质材料并用与结构合理设计是有效途径。但电池包结构复杂,性能响应高度非线性,导致优化耗时长、设计效率低。开展电池包多材料结构优化与轻量化设计研究,对提升电池包设计效率和轻量化水平具有较高工程实用价值。总结电池包在不同设计阶段结构开发任务与轻量化途径,发现详细设计阶段电池包结构设计是满足性能要求的关键环节,综合运用多种轻质材料与结构极限设计可提升电池包轻量化程度。为此,总结电池包结构性能要求与指标评价方法,建立性能约束下电池包多材料结构优化流程方法,搭建不同性能侧重下电池包结构轻量化设计系统,结合实例电池包开展动静态特性下结构轻量化设计。首先,建立实例电池包结构有限元模型,运用模态试验验证模型有效性,分析电池包在静态极限载荷工况下结构强度与变形量、低阶模态特性与轻量化程度,建立电池包性能指标数据库,为多性能约束提供数据基础;然后,运用灵敏度分析选取对电池包性能影响显着的部件作为设计变量,采用最优拉丁超立方试验设计获取电池包材料结构组合方案样本数据集;支持向量机具有小样本学习、高维非线性预测精度高等特点,将其引入电池包性能响应预测中替代耗时较长的有限元分析过程,提高优化求解效率,结合遗传算法优化获取最优预测精度的支持向量机模型参数;最后,建立多性能约束下电池包材料结构组合优化模型,采用NSGA-II算法寻优获取多性能Pareto解集,结合灰色相关分析对Pareto解集排序,获取不同性能侧重下电池包结构优化方案;同时开展低阶模态约束下电池包质量与静态载荷变形量的双目标优化,在不降低性能前提下实现电池包减重10.5kg,相比原结构减重率达29.1%,电池包集成效率提升4.1%。研究电池包多材料结构优化方法,建立多性能约束下电池包结构轻量化设计流程,为提升车用动力电池包结构可靠性和轻量化水平提供参考。
冯少君[6]（2020）在《柔性CIGS薄膜太阳电池无人机的设计研究》文中研究指明小型太阳能无人机具有航时长,覆盖面积广,易发射和回收等优势,广泛应用于应急救援、巡检领域。传统的太阳能无人机采用单晶硅太阳能电池,限于其较差的抗变形属性难以适应高曲率翼型,需要采用大展弦比结构设计以获得足够的铺设面积,导致机翼前缘面积不能得到有效利用。本文针对具有较高抗变形能力的CIGS薄膜太阳能电池设计一款小型轻质太阳能无人机飞行平台,并结合有限元分析对无人机关键结构进行优化设计,可进一步拓宽太阳能无人机设计思路和应用范围,主要研究内容如下:1.根据小型CIGS太阳能无人机性能参数和结构要求,设计了一款结构紧凑,拥有大翼面积,双垂尾气动布局的飞行平台。主翼通过Profili软件对多种翼型分析比较,确定了MH114高升阻比翼型,采用三段式近似梯形设计改善了机翼翼载性能。2.利用CATIA软件对机翼翼肋进行有限元分析,在约束条件下经过多次迭代,重新得到优化后翼肋减重孔分布,在5°迎角下,优化后的翼肋结构最大应力比传统圆减重孔增加2.1%,最大位移量比原设计增加16.7%,面积降低了47.5%,结构重量得到大幅减轻。然后利用Xflr5软件对整机进行了三维建模和仿真,研究了安装迎角对机翼气动性能的影响,并通过无人机各种飞行模态的时间响应分析,验证了无人机自稳定性。3.通过对CIGS太阳能电池阵列中各单元之间参数匹配对组合功率影响的研究,确定了不同连接方式下对阵列匹配影响最大的参数并给出相应匹配规则,使阵列组合功率损失降低8.3%。最后对验证机进行装配与飞行测试,有效续航时间延长2小时48分钟,可为低空太阳能无人机设计提供重要参考。
张君[7]（2020）在《热电池自动装配系统研究》文中研究表明随着新一代国防高性能防控导弹系统的发展,其需要热电池具有短时大功率输出、体积小、重量轻的特点。但由于目前国内热电池的装配很大一部分仍然停留在传统的制作方法上,具有生产效率低下、产品的稳定性差、废品率高,产品的一致性差等缺点。因此,对于热电池的自动装配已成为业内关注的热点。本文在对一种热电池的结构和传统制作工艺分析的基础上,重点研究热电池自动化装配技术。主要研究以下内容:首先,分析了一种热电池的传统制作工艺以及制作热电池的装配工装。针对电堆的制作工艺要求以及制作工艺对电堆性能的影响,提出了相应的总体自动装配方案:包括机械结构设计、气动回路的设计、控制系统的设计等关键技术的运用。其次,研究设计了电堆缠绕、隔热绝缘材料的缠绕、壳体与电堆的对接及焊接模块的机械结构。对关键模块电堆缠绕机的主要受力部分进行了力学分析,并对关键结构进行了改进和优化。在能满足机构功能的前提下,合理优化运动控制参数。再次,针对生产自动化需求,研制了热电池自动装配控制系统,并采用西门子PLC S7-200作为主控制CPU。并分析了对电堆缠绕中的装配压力对热电池性能的影响,进而在电堆的自动缠绕部分,使用PLC的PID功能对电堆的轴向装配压力进行实时控制,以满足热电池装配中对轴向压力的要求。最后,对整套装配机械系统和控制系统进行调试,实验结果表明在对电堆轴向压力的控制方法上,基本满足了实际生产中的压力需求。另外,对机械参数和控制参数进行了分析优化,确保其正式投入生产的可行性。同时对设计中的不足加以改进和总结,为后续的产品更新换代提供依据。
洪宇童[8]（2019）在《赛车动力电池热管理系统的研究与设计》文中认为随着世界范围内能源短缺和大气污染等问题的日益严重,新能源汽车近年来的发展非常迅猛。为推进新能源汽车产业发展,增加新能源汽车人才储备,中国汽车工程学会从2013年开始举办第一届中国大学生电动方程式汽车大赛。由于比赛竞争激烈,比赛工况较为恶劣,动力电池易出现散热不良的情况,若热量堆积严重甚至还会引发火灾,因此需要应用电池热管理系统,对动力电池组及时有效的散热,从而提高赛车的安全性。本文以厦门理工学院纯电动方程式赛车的动力电池系统作为研究对象,基于赛车的实际比赛工况,对纯电动方程式赛车的热管理系统展开设计,保证电池始终工作在安全合理的温度范围内,进而提高赛车动力电池的性能表现以及整车的安全性。本文的主要创新点和研究工作如下:首先从锂离子电池的结构,以及锂电池充放电过程的工作原理入手,从生热机理与传热特性两方面展开分析,对锂离子电池的热物性参数进行计算,并建立锂电池直角坐标系下非稳态导热微分方程,为后文研究做铺垫。采用试验测试与理论计算相结合的方法,获取锂离子电池单体的等效内阻参数,锂电池在一般工作荷电状态（20%-80%）下的平均等效内阻为3mΩ。根据锂电池生热机理,在仿真软件中建立锂离子电池单体的热模型,对电池单体进行不同工况下的温度场分析。利用电池测试试验设备对电池单体热模型进行实验验证,将所测得的电池单体表面温度与仿真结果进行对比,结果显示二者温度分布趋势基本一致,且最大温差在2℃以内,最大误差不超过5%,验证了计算所得的热物性参数以及仿真所建立的热模型的的准确性。以保证整车具有良好动力性为目标,对纯电动赛车的动力系统基本参数展开匹配计算,同时确定赛车所需电池容量等参数,并结合热力学理论求得电池箱散热需求为3.38m3/min。根据计算结果,对散热风扇进行选型,综合考虑赛车舱内布置空间尺寸、电池组的布置形式、风扇布置等因素,初步设计电池箱散热方案,并建立三维模型。在ANSYS/Icepak中建立电池箱热模型,对比多变量因素下电池箱的散热情况。以降低最高温度以及温差为目标,根据温度场分布及流体流速的分布,对电池箱散热结构进一步提出改进方案,仿真结果表明改进后的电池箱最高温度降低了 1.6℃,温差降了2.66℃。最后,对设计方案进行实体加工与制作,并将制作完成的电池箱装配至赛车上,行不同工况的实车测试。高速避障项目测试结果显示,仿真结果与测试结果的误差为（?）在可接受的范围内。为进一步验证热模型的准确性,选取耐久项目单圈所采集的电流据,作为热模型瞬态分析的输入参数,将电池箱内相同位置处所采集温度与仿真值进对比,结果表明二者温度变化趋势较为吻合,且最大温差未超过3℃,验证了所建立电池箱热模型的可靠性与准确性。表明本文所设计的热管理系统能够保证赛车动力电在比赛中能够有较好的散热效果,对提高电动赛车比赛时的安全性具有较大意义。
吕志雄[9]（2019）在《某款纯电动汽车电池包结构设计以及特性分析》文中认为随着能源短缺和环境污染问题日益突出,发展电动汽车是推动汽车产业可持续发展的重要途径。动力电池作为纯电动汽车的唯一动力来源,是影响电动汽车性能的重要指标。而作为电池模组的载体,电池包则起着保护电池模组正常、安全工作的关键作用。因此,电池包的结构的安全性能十分重要。本文基于某款纯电动汽车而研发的电池包系统,对电池包机械系统结构进行设计,然后利用有限元的方法分析电池包机械系统的结构性能,并针对分析结果提出相应的改进建议。首先,查阅相关资料,了解目前动力电池包研究和发展现状。结合实际项目经验以及相关书籍对动力电池包机械系统设计方法进行总结,为后续的具体动力电池包系统结构设计提供参考。其次,根据实际的整车端分解的要求确定动力电池包的整体布置、实际尺寸以及材料等物理参数,并结合设计标准使用CATIA三维软件进行建模。几何模型完成后,在有限元软件中建立动力电池包有限元模型,为动力电池包的结构分析以及改进奠定基础。再次,运用有限元分析软件对动力电池包系统进行静态分析和动态分析。结合国家标准和企业标准,对电池包做静载受压、随机振动、挤压、模拟碰撞四个工况分析,判断电池包结构设计是否存在缺陷。静载受压工况分析结果表明,电池包上盖不会出现开裂现象,其结构设计满足受压工况要求;随机振动分析结果表明,电池包系统结构设计满足X和Y这两个方向设计要求,而Z方向随机振动时,电池包下箱体和集成水冷护板3σ最大应力超过其材料自身屈服强度,电池包结构不满足Z方向设计要求;挤压工况分析结果表明,电池包系统结构满足+X和Y方向设计要求。而-X方向挤压仿真时,下箱体边框有挤到电池模组的风险,电池包系统存在安全隐患,因此,电池包结构不满足-X方向设计要求;模拟碰撞分析结果表明,电池包结构满足X和Y两个方向的设计要求。最后,基于随机振动和挤压工况失效的仿真结果,对电池包结构薄弱处进行相应的改进。针对改进后的结构再次进行相应的仿真工况分析,并与改进前结果进行对比分析,结果显示,改进后的电池包结构满足相应工况的设计要求,验证了结构改进方案的可行性和合理性。
张景超[10]（2019）在《用于车辆炎热环境的48V弱电与辅助动力电池包的间接散热结构设计》文中进行了进一步梳理汽车工业是国家的重要制造产业之一,直接关系着国家经济的发展,人民生活水平的提高,每个经济发达的国家无不重视汽车产业的发展。科技的发展给人类对于舒适性的要求提供了技术支持,车载的弱电系统越来越丰富,增添了很多电子部件,除了已经常见于市面上的各种车内执行器,如电子点烟器、电动车窗、自动空调等,各种多媒体设备、导航、行车记录仪、乃至自动驾驶系统也在逐步成为车载系统的新增元素。大量的新型车载电子系统的使用,使得车内弱电系统的使用功率大幅增加,传统的12V蓄电池系统,由于供电电压低,只能通过增大供电电流来满足整车电子器件的功率要求,这就必须通过增加供电电缆截面积来满足大电流的的需求,导致整车重量增加,粗笨的电缆也导致安装和维修困难。解决这个问题的办法只有提高弱电系统的电压,但过高的电压将导致弱电系统对人体的安全带来威胁,因此替代传统12V系统的48V新型弱电系统应运而生。另一方面,传统的不可再生的化石能源面临资源枯竭的威胁,大量的尾气排放使得全球生态环境遭到巨大的污染,由此催生了新能源汽车如火如茶的发展。在传统以化石能源驱动的汽车上,蓄电池的作用仅用于给车载弱电系统供电,而在电力驱动的新能源汽车上,当采用48V的蓄电池系统时,由于具备较大的容量和输出功率,所以除了能够供应车载的弱电系统外,还具备在特殊情况（主电源故障或亏电等）下作为辅助备用电源为动力系统应急供电的能力,提高车辆动力系统的可靠性。将48V电池包应用于辅助动力源时,电压仍然偏低,需要持续性输出大电流,电池包内将会产生大量热量,如不能及时散发出去,会影响到电池包的安全性。本文以“48V车用锂电池包”为研究对象,模拟夏季高温时的严酷工况进行辅助动力输出,着力于电池包散热结构设计的研究工作,以达到在炎热环境大功率输出条件下能够保证电池包散热良好稳定运行的目的。首先本文介绍了 48V电池包及其散热结构的研究背景及国内外研究发展现状。其次详细阐述了电池包的产热原理及散热方式。通过模组的结构设计对比了各个方向的散热情况,从成本、工艺等多个方面考虑,提出了将电芯的最佳散热面置于底部的设计方案。再次设计了一种冷却板与电池包壳体相结合的一体式散热设计,研究了电池包在炎热环境下使用时底面强制风冷和液冷的两种冷却设计方法,并对两个方案的散热效果及相关产品结构进行了相关的仿真及验证。结果表明强制风冷无法满足炎热环境下的电池包冷却要求,液冷方式更能符合48V电池包温度控制的要求。在此基础上找出能够满足冷却要求的液冷散热条件。最后对散热结构设计进行仿真验证,验证此种结构的振动及冲击的可靠性。
二、CAD在电池机械设计中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CAD在电池机械设计中的应用（论文提纲范文）
（1）基于玉米叶脉结构的PEMFC双极板主流场水管理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池概述 |
| 1.2.1 燃料电池历史 |
| 1.2.2 燃料电池分类 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池结构 |
| 1.2.4 质子交换膜燃料电池工作原理 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池水管理概述 |
| 1.3.1 质子交换膜燃料电池内水传输特性 |
| 1.3.2 质子交换膜燃料电池水管理研究方法 |
| 1.4 双极板传统流场的研究现状 |
| 1.5 双极板仿生流场的研究现状 |
| 1.5.1 基于植物叶脉系统的仿生流场 |
| 1.5.2 基于人体肺结构的仿生流场 |
| 1.5.3 基于分形结构的仿生流场 |
| 1.6 本文的研究意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 本文的研究意义 |
| 1.6.2 本文的主要研究内容 |
| 1.7 本文研究路线图 |
| 第二章 玉米叶脉宏观结构模型研究 |
| 2.1 仿生原型的选择 |
| 2.2 玉米叶脉试验样品制备 |
| 2.2.1 叶脉结构概述 |
| 2.2.2 试验样品制备步骤 |
| 2.3 玉米叶脉宏观结构特征分析 |
| 2.3.1 叶脉宏观结构尺寸参数测量 |
| 2.3.2 叶脉宏观结构特征分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 质子交换膜燃料电池数学模型 |
| 3.1 PEMFC基本流体力学方程 |
| 3.1.1 质量守恒方程 |
| 3.1.2 能量守恒方程 |
| 3.1.3 动量守恒方程 |
| 3.1.4 组分守恒方程 |
| 3.2 PEMFC电化学反应理论 |
| 3.2.1 电流守恒方程 |
| 3.2.2 电化学方程 |
| 3.3 PEMFC内水的传输模型 |
| 3.3.1 水的电迁移 |
| 3.3.2 水的压力迁移 |
| 3.3.3 水的浓差扩散 |
| 3.4 PEMFC数值模拟概述 |
| 3.4.1 基本假设 |
| 3.4.2 边界条件的设定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于玉米叶脉结构PEMFC双极板主流场水管理研究 |
| 4.1 基于玉米叶脉结构 PEMFC 双极板仿生主流场设计思路 |
| 4.2 基于玉米叶脉结构 PEMFC 双极板仿生主流场计算模型 |
| 4.2.1 三维计算模型 |
| 4.2.2 模型参数设定及求解 |
| 4.2.3 网格划分及独立性验证 |
| 4.3 基于玉米叶脉结构PEMFC双极板仿生主流场的研究 |
| 4.3.1 极化曲线与功率密度曲线 |
| 4.3.2 流场压降特性分析 |
| 4.3.3 反应物及电流密度分布特性分析 |
| 4.3.4 高电流密度下仿生流场水管理性能研究 |
| 4.3.5 低电流密度下仿生流场水管理性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 激光打标加工石墨双极板的工艺研究 |
| 5.1 激光打标加工石墨双极板的理论基础 |
| 5.1.1 激光与石墨材料的作用机理 |
| 5.1.2 激光打标机的工作原理 |
| 5.2 试验设备与材料 |
| 5.2.1 激光打标加工设备 |
| 5.2.2 形貌结构测量设备 |
| 5.2.3 试验材料 |
| 5.3 激光打标加工双极板流道工艺的正交试验研究 |
| 5.3.1 双极板流道“两步法”加工工艺 |
| 5.3.2 正交试验方案设计 |
| 5.3.3 正交试验结果与试验因素影响规律分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）电动摩托车车架设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外电动摩托车的发展 |
| 1.2.2 国内外有限元分析及优化设计的应用研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 车架有限元模型建立 |
| 2.1 有限元法的介绍 |
| 2.1.1 基本理论 |
| 2.1.2 有限元分析步骤 |
| 2.2 CAD模型建立 |
| 2.3 模型简化 |
| 2.3.1 车架结构简化 |
| 2.3.2 关联零部件简化 |
| 2.4 建立有限元分析模型 |
| 2.4.1 定义材料属性 |
| 2.4.2 连接设置 |
| 2.4.3 网格划分 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 车架强度分析及试验验证 |
| 3.1 车架载荷与工况分析 |
| 3.1.1 车架所受载荷的理论分析 |
| 3.1.2 本课题的车架载荷与工况设定 |
| 3.2 强度设计准则 |
| 3.3 有限元模型验证 |
| 3.3.1 工况一有限元分析 |
| 3.3.2 试验验证 |
| 3.4 特殊工况的有限元分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 车架刚度和模态分析 |
| 4.1 车架刚度分析 |
| 4.1.1 弯曲刚度分析 |
| 4.1.2 扭转刚度分析 |
| 4.2 车架模态分析 |
| 4.2.1 模态分析理论 |
| 4.2.2 模态计算结果 |
| 4.2.3 外部激励对车架性能的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 车架结构优化和有限元分析验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化设计简介 |
| 5.3 数学模型的建立 |
| 5.3.1 设计变量 |
| 5.3.2 目标函数 |
| 5.3.3 约束函数 |
| 5.4 优化设计方法 |
| 5.5 优化设计过程及结果验证 |
| 5.5.1 优化模型建立 |
| 5.5.2 优化设计结果 |
| 5.5.3 优化结果验证 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 车架样件的试验验证 |
| 6.1 强度试验 |
| 6.1.1 工况一试验 |
| 6.1.2 工况二试验 |
| 6.1.3 工况三试验 |
| 6.2 车架模态试验 |
| 6.2.1 模态试验原理 |
| 6.2.2 试验过程及结果分析 |
| 6.3 操控性和乘骑舒适性主观评价 |
| 6.4 小结 |
| 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）某轻型电动货车车架的数值模拟分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 轻型电动货车车架有限元模型的建立 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 有限元法 |
| 2.2.1 有限元法基本理论 |
| 2.2.2 有限元法的基本步骤 |
| 2.3 有限元建模软件介绍 |
| 2.3.1 Hypermesh简介 |
| 2.3.2 Nastran简介 |
| 2.4 轻型电动货车车架有限元模型的建立 |
| 2.4.1 几何清理 |
| 2.4.2 单元选择 |
| 2.4.3 中面抽取 |
| 2.4.4 网格划分 |
| 2.4.5 网格质量检查 |
| 2.4.6 确定材料属性 |
| 2.4.7 选择单位制 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.5.1 施加约束 |
| 2.5.2 施加载荷 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 轻型电动货车车架静力学分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 静力学分析理论基础 |
| 3.3 轻型电动货车车架的静强度和刚度分析 |
| 3.3.1 满载弯曲工况 |
| 3.3.2 满载扭转工况 |
| 3.3.3 紧急制动工况 |
| 3.3.4 紧急转弯工况 |
| 3.4 轻型电动货车车架结构优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 轻型电动货车车架动力学分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 模态分析理论基础 |
| 4.3 轻型电动货车车架模态计算结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 轻型电动货车车架的结构优化设计 |
| 5.1 优化概述 |
| 5.2 轻型电动货车车架结构优化建模 |
| 5.3 轻型电动货车车架结构优化结果分析 |
| 5.4 轻型电动货车车架继续优化结果分析 |
| 5.5 优化后轻型电动货车车架的静力学分析 |
| 5.6 优化后轻型电动货车车架的动力学分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结语 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）某型电动汽车动力电池包的设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 电动汽车研究现状 |
| 1.2.2 动力电池研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 动力电池包的机械结构设计 |
| 2.1 动力电池包机械结构设计概述 |
| 2.2 电池单体的选择 |
| 2.2.1 动力电池发展史 |
| 2.2.2 锂离子电池的分类 |
| 2.2.3 NCR18650PF锂电池基本参数 |
| 2.3 动力电池包基本参数的确定 |
| 2.3.1 纯电动汽车待设电池系统参数要求 |
| 2.3.2 动力电池包单体串并联参数的确定 |
| 2.4 动力电池包的模组结构设计 |
| 2.4.1 电池单体成组模式的确定 |
| 2.4.2 电池单模块结构确定 |
| 2.4.3 电池模块组合方式的确定 |
| 2.5 动力电池包电气设计 |
| 2.5.1 过流保护设计 |
| 2.5.2 高压互锁安全设计 |
| 2.5.3 预充电路设计 |
| 2.5.4 防碰撞设计 |
| 2.5.5 电池包电路架构的确定 |
| 2.6 动力电池包总装设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 动力电池包热管理系统设计 |
| 3.1 电池热分析理论基础 |
| 3.1.1 电池单体结构及其反应原理 |
| 3.1.2 电池的热失控 |
| 3.1.3 电池单体的生热原理 |
| 3.1.4 电池单体的传热特性 |
| 3.1.5 温度场CFD分析软件理论基础 |
| 3.2 电池单体的温度场CFD仿真 |
| 3.2.1 电池传热模型的建立 |
| 3.2.2 电池物性参数的确定 |
| 3.2.3 电池单体不同放电倍率下的内阻 |
| 3.2.4 电池单体不同放电倍率下的热仿真 |
| 3.2.5 电池单体不同放电倍率下的实测对比 |
| 3.3 动力电池包整体的温度场CFD仿真 |
| 3.3.1 电池包冷却方式概述 |
| 3.3.2 自然冷却下电池包温度场CFD仿真 |
| 3.3.3 电池包液冷结构设计 |
| 3.3.4 不同液冷设计下的电池包温度场CFD仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 动力电池包力学性能分析 |
| 4.1 有限元模型的建立 |
| 4.1.1 有限元基本理论 |
| 4.1.2 动力电池包有限元模型建立 |
| 4.2 模态分析 |
| 4.2.1 模态分析理论基础 |
| 4.2.2 边界条件设置 |
| 4.2.3 计算结果 |
| 4.2.4 结果分析 |
| 4.3 特殊工况下电池包的力学仿真 |
| 4.3.1 不平路面+急停 |
| 4.3.2 不平路面+突然启动 |
| 4.3.3 不平路面+急转 |
| 4.3.4 球击分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 动力电池包结构优化设计 |
| 5.1 结构优化设计理论基础 |
| 5.1.1 结构优化的数学模型 |
| 5.1.2 结构优化的常用方法 |
| 5.2 电池包的结构优化 |
| 5.2.1 箱体材料的更换 |
| 5.2.2 箱体上盖的拓扑优化 |
| 5.2.3 箱体托脚架的形貌优化 |
| 5.3 性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（5）车用动力电池包多材料结构优化与轻量化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 动力电池包结构特点与轻量化途径 |
| 1.2.1 车用动力电池包结构特点 |
| 1.2.2 电池包轻量化设计途径 |
| 1.3 国内外研究现状及进展 |
| 1.3.1 电池包结构轻量化设计现状 |
| 1.3.2 多材料电池包结构优化现状 |
| 1.3.3 结构多目标优化方法进展 |
| 1.4 课题来源及论文主要内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 电池包结构设计及性能评价方法提出 |
| 2.1 电池包结构开发流程 |
| 2.2 电池包结构性能要求与评价指标 |
| 2.2.1 车用动力电池包结构性能要求 |
| 2.2.2 电池包性能评价方法与指标提出 |
| 2.3 电池包多材料结构优化方法研究 |
| 2.3.1 电池包材料结构组合试验设计 |
| 2.3.2 电池包结构多目标优化设计 |
| 2.3.3 基于近似模型技术的结构优化 |
| 2.4 性能约束下电池包结构轻量化设计研究 |
| 2.4.1 电池包结构轻量化设计流程 |
| 2.4.2 静动态特性下电池包多材料结构轻量化设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 电池包结构性能分析与评价指标获取 |
| 3.1 动力电池包结构特性分析 |
| 3.2 电池包结构件有限元模型建立 |
| 3.2.1 电池包结构简化与建模流程 |
| 3.2.2 电池包有限元模型模态分析 |
| 3.3 电池包试验模态研究 |
| 3.3.1 试验模态分析理论 |
| 3.3.2 电池包箱体模态试验 |
| 3.3.3 电池包装配体模态试验 |
| 3.4 电池包结构性能分析与评价 |
| 3.4.1 静态极限载荷下电池包结构变形分析 |
| 3.4.2 电池包结构低阶模态频率分析 |
| 3.4.3 电池包轻量化程度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 支持向量机在电池包性能预测中应用 |
| 4.1 支持向量机预测原理 |
| 4.1.1 电池包结构响应预测方法 |
| 4.1.2 支持向量回归机(SVR)原理 |
| 4.2 电池包性能灵敏度分析与优化部件选取 |
| 4.2.1 灵敏度分析基础 |
| 4.2.2 电池包性能直接灵敏度分析 |
| 4.2.3 电池包性能相对灵敏度分析 |
| 4.3 材料结构组合试验设计与样本集处理 |
| 4.3.1 电池包多材料结构设计模型 |
| 4.3.2 试验设计获取材料结构组合方案 |
| 4.3.3 样本数据集预处理 |
| 4.4 电池包性能预测模型建立与参数优化 |
| 4.4.1 支持向量机参数选取 |
| 4.4.2 遗传算法优化SVR模型参数 |
| 4.4.3 不同参数优化方法比较 |
| 4.4.4 不同近似模型预测分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多性能约束下电池包结构轻量化设计 |
| 5.1 电池包结构多性能优化方法 |
| 5.2 电池包多材料结构多目标优化 |
| 5.2.1 电池包结构多目标优化模型建立 |
| 5.2.2 电池包材料结构组合多目标寻优 |
| 5.3 基于灰色相关分析优选不同性能侧重下最优方案 |
| 5.3.1 灰色相关分析(GRA)理论 |
| 5.3.2 不同性能侧重下电池包结构轻量化方案 |
| 5.4 模态约束下电池包多材料结构优化 |
| 5.5 电池包结构优化方案性能验证 |
| 5.5.1 模态约束下结构优化方案性能验证 |
| 5.5.2 不同性能侧重下结构优化方案性能验证 |
| 5.6 优化后电池包结构性能综合方案评价 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）柔性CIGS薄膜太阳电池无人机的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 太阳能无人机 |
| 1.1.1 太阳能无人机特点 |
| 1.1.2 国内外研究现状 |
| 1.2 太阳能电池 |
| 1.3 影响太阳能无人机系统效能关键因素 |
| 1.3.1 无人机布局设计 |
| 1.3.2 能源系统 |
| 1.3.3 动力系统 |
| 1.3.4 飞行控制系统 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第二章 太阳能无人机总体设计 |
| 2.1 设计要求与常用布局分析 |
| 2.1.1 设计要求 |
| 2.1.2 常用气动布局分析 |
| 2.2 主要参数估算 |
| 2.2.1 无人机平台参数估算 |
| 2.2.2 能源动力系统设计 |
| 2.3 翼型设计 |
| 2.3.1 主翼翼型设计 |
| 2.3.2 尾翼组设计 |
| 2.4 翼肋结构优化 |
| 2.4.1 机翼主要结构组成 |
| 2.4.2 翼肋优化设计 |
| 2.5 太阳能无人机CAD建模 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 太阳能无人机仿真 |
| 3.1 仿真目的及软件介绍 |
| 3.2 机翼安装角 |
| 3.3 机翼应力分析 |
| 3.3.1 Xflr5三维建模 |
| 3.3.2 机翼压力分布 |
| 3.3.3 面元力分布 |
| 3.3.4 表面速度与流线分布 |
| 3.4 稳定性分析 |
| 3.4.1 重心、气心、中性点位置关系 |
| 3.4.2 纵向稳定性分析 |
| 3.4.3 横向稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 太阳能无人机一体化能源系统 |
| 4.1 CIGS太阳能电池特性 |
| 4.1.1 CIGS太阳能电池结构及参数 |
| 4.1.2 CIGS太阳能电池封装测试 |
| 4.2 太阳电池阵列匹配 |
| 4.2.1 串联阵列中的参数匹配 |
| 4.2.2 并联阵列中的参数匹配 |
| 4.3 CIGS太阳电池阵参数匹配验证 |
| 4.4 太阳能阵列布局设计 |
| 4.5 CIGS太阳能电池铺设工艺 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 太阳能无人机研制 |
| 5.1 验证机组装 |
| 5.1.1 主要加工设备 |
| 5.1.2 无人机制作工艺 |
| 5.2 无人机配套系统搭建 |
| 5.2.1 飞控系统 |
| 5.2.2 图传系统 |
| 5.2.3 地面站系统 |
| 5.3 验证机实际飞行测试 |
| 5.4 飞行环境影响因素测试及分析 |
| 5.4.1 平均太阳辐射功率 |
| 5.4.2 飞行高度 |
| 5.4.3 其他因素影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）热电池自动装配系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 目前国内外电池发展及自动化装配研究现状 |
| 1.2.1 国外电池产业的发展 |
| 1.2.2 我国的电池产业发展 |
| 1.2.3 自动化装配发展 |
| 1.2.4 国内热电池技术及装配技术的发展 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 热电池传统工艺分析及自动装配方案 |
| 2.1 热电池分类 |
| 2.2 传统装配工艺分析及流程 |
| 2.3 自动装配原理分析与系统组成 |
| 2.3.1 自动装配过程原理分析 |
| 2.3.2 热电池自动装配系统组成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 热电池自动装配机系统设计 |
| 3.1 自动装配机的整体系统模块组成 |
| 3.2 装配生产流程及整体结构布局 |
| 3.3 装配机关键电堆缠绕模块设计及有限元分析 |
| 3.3.1 电堆的自动缠绕模块设计 |
| 3.3.2 电堆自动缠绕机的有限元分析 |
| 3.4 电堆保温棉自动缠绕模块设计 |
| 3.5 电堆与壳体组合焊接模块设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 热电池自动装配机控制系统设计 |
| 4.1 主控制系统 |
| 4.1.1 主控制系统需求 |
| 4.1.2 主控制系统的选择 |
| 4.2 控制系统硬件设计 |
| 4.2.1 电气控制系统设计 |
| 4.2.2 气动控制系统设计 |
| 4.3 外围硬件设备选型 |
| 4.3.1 气缸的选型 |
| 4.3.2 步进电机的选型 |
| 4.3.3 控制传感器的选择 |
| 4.4 控制系统的通信方式模式 |
| 4.5 控制系统软件方案设计 |
| 4.5.1 控制系统的总设计方案 |
| 4.5.2 控制系统初始化方案设计 |
| 4.5.3 紧急状态处理方案设计 |
| 4.6 控制系统程序设计 |
| 4.6.1 电堆自动缠绕模块的软件控制设计 |
| 4.6.2 保温棉自动缠绕模块软件控制设计 |
| 4.6.3 电堆与壳体自动组合焊接模块软件控制设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 实验测试及数据分析 |
| 5.1 实验环境测试 |
| 5.2 实验测试分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）赛车动力电池热管理系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 动力电池热管理系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 主动冷却 |
| 1.2.2 被动冷却 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 锂离子电池热特性分析 |
| 2.1 锂离子电池结构及工作原理 |
| 2.1.1 锂离子电池结构 |
| 2.1.2 锂离子电池工作原理 |
| 2.2 锂离子电池的生热机理 |
| 2.3 锂离子电池的传热特性 |
| 2.4 锂离子电池热效应模型建立 |
| 2.4.1 锂离子电池参数及热物性参数 |
| 2.4.2 锂离子电池的生热速率模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 锂离子电池单体热效应分析与实验 |
| 3.1 锂离子电池内阻特性实验 |
| 3.2 电池单体仿真模型的建立 |
| 3.2.1 有限元仿真基本理论 |
| 3.2.2 材料属性定义及网格划分 |
| 3.2.3 热源载荷的施加与约束 |
| 3.3 电池单体温度场仿真分析 |
| 3.3.1 电池恒流放电工况 |
| 3.3.2 电池3.5C循环放电工况 |
| 3.4 电池单体热模型实验验证 |
| 3.4.1 实验简介 |
| 3.4.2 实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电池热管理系统的设计 |
| 4.1 赛车动力系统参数匹配计算 |
| 4.1.1 整车参数及性能指标 |
| 4.1.2 电机参数计算 |
| 4.1.3 电池组参数计算 |
| 4.2 热管理系统参数计算 |
| 4.3 电池热管理系统设计 |
| 4.3.1 散热系统设计 |
| 4.3.2 电池模组布置方案确定 |
| 4.3.3 电池箱结构设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电池热管理系统的分析与试验 |
| 5.1 电池箱温度场仿真 |
| 5.1.1 Icepak热模型建立 |
| 5.1.2 网格划分 |
| 5.1.3 求解设置 |
| 5.2 不同变量下电池箱温度场仿真 |
| 5.2.1 风道方向对冷却效果的影响 |
| 5.2.2 放电倍率对冷却效果的影响 |
| 5.2.3 环境温度对冷却效果的影响 |
| 5.2.4 BMS放置位置对冷却效果的影响 |
| 5.3 改进设计 |
| 5.3.1 电池模组间隙 |
| 5.3.2 空气进出口位置 |
| 5.3.3 改进结果对比 |
| 5.4 试验验证 |
| 5.4.1 试验准备 |
| 5.4.2 高速避障测试 |
| 5.4.3 耐久性能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要研究成果 |
（9）某款纯电动汽车电池包结构设计以及特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 电动汽车发展现状 |
| 1.3 动力电池包系统的研究现状 |
| 1.3.1 锂离子电池发展现状 |
| 1.3.2 动力电池包系统研究现状 |
| 1.3.3 动力电池包有限元分析研究现状 |
| 1.4 本文课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 动力电池包机械系统设计概述 |
| 2.1 动力电池包系统集成技术概述 |
| 2.2 动力电池包的布置 |
| 2.2.1 动力电池包在整车上的布置形式 |
| 2.2.2 动力电池包内部整体布置形式 |
| 2.3 动力电池包机械系统结构设计概述 |
| 2.3.1 电池包系统设计总体要求 |
| 2.3.2 电池包下箱体设计概述 |
| 2.3.3 电池包上盖设计概述 |
| 2.3.4 电连接件设计概述 |
| 2.3.5 IP防护设计概述 |
| 2.3.5.1 密封界面设计 |
| 2.3.5.2 平衡防暴阀部件 |
| 2.3.6 电池包内部其他安全设计概述 |
| 2.3.7 紧固连接技术概述 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 动力电池包机械系统设计及有限元建模 |
| 3.1 动力电池包系统详细整体布置 |
| 3.1.1 动力电池包系统总成设计概述 |
| 3.1.2 动力电池包内部方案布置 |
| 3.2 动力电池包详细结构设计 |
| 3.2.1 电池包下箱体设计 |
| 3.2.2 电池包上盖设计 |
| 3.2.3 模组间电连接件设计 |
| 3.2.4 辅助元件设计 |
| 3.3 动力电池包有限元模型的建立 |
| 3.3.1 有限元方法的基础理论 |
| 3.3.2 电池包有限元建模及分析任务 |
| 3.3.2.1 电池包网格模型 |
| 3.3.2.2 焊点设置 |
| 3.3.2.3 螺栓连接 |
| 3.3.2.4 材料参数以及接触设置 |
| 3.3.2.5 有限元分析任务 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 动力电池包的静动态力学分析 |
| 4.1 动力电池包测试标准 |
| 4.2 静载分析 |
| 4.2.1 静力学分析理论 |
| 4.2.2 静载边界条件及工况 |
| 4.2.2.1 边界条件 |
| 4.2.2.2 计算工况 |
| 4.2.3 静载分析的计算与结果 |
| 4.2.3.1 工况1仿真结果 |
| 4.2.3.2 工况2仿真结果 |
| 4.2.4 静载分析的结论 |
| 4.3 随机振动疲劳分析 |
| 4.3.1 随机振动及疲劳分析理论 |
| 4.3.1.1 随机振动的基本理论 |
| 4.3.1.2 疲劳分析损伤基本理论 |
| 4.3.2 约束及载荷处理 |
| 4.3.3 随机振动分析的计算与结果 |
| 4.3.3.1 X方向随机振动分析结果 |
| 4.3.3.2 Y方向随机振动分析结果 |
| 4.3.3.3 Z方向随机振动分析结果 |
| 4.3.4 随机振动疲劳分析的结论 |
| 4.4 挤压工况分析 |
| 4.4.1 挤压分析的理论基础 |
| 4.4.2 约束及载荷处理 |
| 4.4.3 挤压工况分析的计算与结果 |
| 4.4.3.1 +X方向挤压工况 |
| 4.4.3.2 -X方向挤压工况 |
| 4.4.3.3 Y方向挤压工况 |
| 4.4.4 挤压工况分析的结论 |
| 4.5 模拟碰撞分析 |
| 4.5.1 模拟碰撞分析的理论 |
| 4.5.2 约束和载荷处理 |
| 4.5.3 模拟碰撞分析的计算与结果 |
| 4.5.3.1 X方向的模拟碰撞工况 |
| 4.5.3.2 Y方向的模拟碰撞工况 |
| 4.5.4 模拟碰撞分析的结论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 动力电池包的结构改进与分析 |
| 5.1 结构优化改进理论 |
| 5.2 电池包结构分析及改进设计 |
| 5.2.1 电池包结构改进分析 |
| 5.2.2 电池包结构改进设计 |
| 5.2.2.1 十字梁改进设计 |
| 5.2.2.2 后横梁改进设计 |
| 5.2.2.3 上盖改进设计 |
| 5.3 改进后电池包Z向随机振动疲劳分析 |
| 5.3.1 改进后Z向随机振动疲劳分析结果 |
| 5.3.2 改进后Z向随机振动疲劳结论 |
| 5.4 改进后电池包-X向挤压工况分析 |
| 5.4.1 改进后电池包-X向挤压分析结果 |
| 5.4.2 改进后电池包-X向挤压分析结论 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文以及所参与项目 |
（10）用于车辆炎热环境的48V弱电与辅助动力电池包的间接散热结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 48V电池系统的发展 |
| 1.3 散热设计研究现状 |
| 1.4 本文研究的内容、方法及意义 |
| 1.4.1 研究目标及方法 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 第2章 电池包的关键技术及要求 |
| 2.1 锂电池的分类及主要参数 |
| 2.1.1 18650锂电池 |
| 2.1.2 软包锂电池 |
| 2.1.3 方形硬壳锂电池 |
| 2.2 电池包的热源来源 |
| 2.3 热管理的重要性 |
| 2.4 散热参数 |
| 2.5 电池包散热方式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电池包的结构设计 |
| 3.1 结构设计软件 |
| 3.2 电池包结构设计 |
| 3.2.1 电芯结构设计 |
| 3.2.2 模组结构设计 |
| 3.2.3 电池包结构设计 |
| 3.3 电池包散热设计 |
| 3.3.1 风冷结构设计 |
| 3.3.2 液冷结构设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电池包的散热设计仿真 |
| 4.1 热仿真软件 |
| 4.2 散热系统仿真参数 |
| 4.2.1 强制风冷仿真参数 |
| 4.2.2 液冷仿真参数 |
| 4.3 仿真结果及分析 |
| 4.3.1 强制风冷仿真结果及分析 |
| 4.3.2 液冷仿真结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结构振动及冲击仿真 |
| 5.1 振动冲击仿真参数 |
| 5.2 结构仿真建模 |
| 5.3 仿真结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、CAD在电池机械设计中的应用（论文参考文献）
- [1]基于玉米叶脉结构的PEMFC双极板主流场水管理研究[D]. 樊文选. 吉林大学, 2021
- [2]电动摩托车车架设计与优化[D]. 谭欣欣. 华南理工大学, 2020(05)
- [3]某轻型电动货车车架的数值模拟分析及优化设计[D]. 夏宗宝. 扬州大学, 2020(01)
- [4]某型电动汽车动力电池包的设计与分析[D]. 李兵兵. 东南大学, 2020
- [5]车用动力电池包多材料结构优化与轻量化设计[D]. 陈元. 华南理工大学, 2020(02)
- [6]柔性CIGS薄膜太阳电池无人机的设计研究[D]. 冯少君. 天津理工大学, 2020(05)
- [7]热电池自动装配系统研究[D]. 张君. 沈阳理工大学, 2020(08)
- [8]赛车动力电池热管理系统的研究与设计[D]. 洪宇童. 厦门理工学院, 2019(01)
- [9]某款纯电动汽车电池包结构设计以及特性分析[D]. 吕志雄. 厦门理工学院, 2019(01)
- [10]用于车辆炎热环境的48V弱电与辅助动力电池包的间接散热结构设计[D]. 张景超. 山东大学, 2019(02)