(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211135695.5 (22)申请日 2022.09.19 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115270584 A (43)申请公布日 2022.11.01 (73)专利权人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区岳麓山 南路1号 (72)发明人 苏玉龙　宋凯　贺文斌　类成龙　 (74)专利代理 机构 长沙惟盛赟鼎知识产权代理 事务所(普通 合伙) 43228 专利代理师 马凤兰 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/15(2020.01)G06F 30/17(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (56)对比文件 CN 106844874 A,2017.0 6.13 CN 113722954 A,2021.1 1.30 CN 112149325 A,2020.12.2 9 CN 104443039 A,2015.0 3.25 CN 113239596 A,2021.08.10 CN 113722954 A,2021.1 1.30 CN 114970264 A,202 2.08.30 US 10571642 B1,2020.02.25 姚雨涵等.电动物流车蓄电池支 架优化设 计. 《湖北汽车工业学院学报》 .2020,(第01期), 审查员 冯敏科 (54)发明名称 适用于新能源电动汽车电池托架的轻量化 方法 (57)摘要 本发明公开了一种适用于新能源电动汽车 电池托架的轻量化方法， 通过生成电池托架有限 元模型， 基于有限元分析计算获得电池托架模型 的模态频率和阶次， 计算其模态频率相对灵敏度 和平均相对灵敏度； 根据所述相对灵敏度、 平均 相对灵敏度以及预定灵敏规则， 确定可轻量化的 零部件， 通过正交试验 方法生成多个轻量化候选 方案； 根据所述多个轻量化候选方案， 依次基于 有限元分析计算的二次开发对每个轻量化候选 方案依次进行性能分析， 并确定最优轻量化方 案。 通过基于有限元方法进行二次开发设计， 对 商用新能源电动汽车电池托架进行灵敏度分析， 在保证商用新能源电动汽车电池托架整体主要 性能的基础上， 实现最优化的轻量化方案的同 时， 减少分析计算。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115270584 B 2022.12.23 CN 115270584 B 1.一种适用于新能源电动汽车电池托架的轻量 化方法， 其特 征在于， 所述方法包括： S1， 针对三维电池托架采用壳单元进行有限元建模， 生成电池托架有限元模型， 通过有 限元分析计算获得电池托架模型的模态频率和阶次； S2， 根据所述电池托架有限元模型， 定义响应类型， 计算各部件的模态频率相对灵敏度 和白车身平均相对灵敏度； S3， 根据所述相对灵敏度、 平均相对灵敏度以及预定灵敏规则， 确定可轻量化的零部 件， 对每个选取 的轻量化零部件选取材料厚度， 通过正交试验方法生成多个轻量化候选方 案； S4， 根据S3中的所述多个轻量化候选方案， 依次基于有限元分析计算的二次开发对每 个轻量化候选方案依次进行性能分析， 并确定最优轻量 化方案； 其中， 所述S1， 对三维电池托架采用壳单 元进行有限元建模， 还 包括： 将对称零部件放置在同一部件， 并赋予每个零部件相应的材料属性， 并将所有部件的 属性从1开始编号； 所述S2， 根据所述电池托架有限元模型， 定义响应类型， 计算各部件的模态频率相对灵 敏度和白车身平均相对灵敏度， 包括： S21， 根据所述电池托架有限元模型， 分别定义响应类型； 其中， 重量响应类型为 weight， 频率响应 类型为freq； S22， 对所述电池托架有限元模型输入一阶扭转模态频率所在的阶次， 然后将模态频率 定义为约束 条件； 将结构 重量定义为目标， 将所有的板件厚度定义为变量， 然后进 行求解分 析； S23， 在求解结果文件中查找质量灵敏度和模态频率灵敏度， 并计算各部件的模态频率 相对灵敏度和白车身平均相对灵敏度； 所述S23， 在求解结果文件中查找质量灵敏度和模态频率灵敏度， 并计算各部件的模态 频率相对灵敏度和白车身平均相对灵敏度， 包括： 其中， 所述相对灵敏度 表示为： 式中， 为第 个部件的相对灵敏度； 为白车身初始状态总重量； 为第 个部件的 质量灵敏度； 为第 个部件的模态频率灵敏度； 为白车身初始状态模态频率； 所述平均相对灵敏度 表示为： 式中， 为白车身平均相对灵敏度； 为第 个部件的初始厚度， 共有n个部件。 2.根据权利要求1所述的适用于新能源电动汽车电池托架的轻量化方法， 其特征在于， 所述S3， 根据预定 灵敏规则确定可 轻量化的零部件， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270584 B 2以加厚灵敏板件、 减薄不灵敏板件和负灵敏板件为原则， 从中选取 可轻量化的零部件。 3.根据权利要求2所述的适用于新能源电动汽车电池托架的轻量化方法， 其特征在于， 所述性能分析包括模态、 刚强度性能分析； 所述S4， 根据S3中的所述多个轻量化候选方案， 依次基于有限元分析计算的二次开发 对每个轻量化候选方案依次进行性能分析， 包括： S41， 基于有限元分析计算的二次开发对每个轻量化候选方案依次进行包括模态、 刚强 度性能的分析计算； S42， 汇总并对比每 个轻量化候选方案的结构重量， 以及模态、 刚强度性能； S43， 获取预定的性能标准， 确定所述模态、 刚强度性能满足预定的性能标准下， 确定结 构重量最小的轻量 化方案为 最优轻量 化方案。 4.一种电子装置， 所述电子装置包括： 一个或多个处理器， 存储器， 所述存储器用于存 储一个或多个计算机程序； 其特征在于， 所述计算机程序被配置成由所述一个或多个处理 器执行， 所述程序包括用于执行如权利要求1 ‑3任一项所述的适用于新能源电动汽车电池 托架的轻量 化方法步骤。 5.一种存储介质， 所述存储介质存储有计算机程序； 其特征在于， 所述程序由处理器加 载并执行以实现如权利要求 1‑3任一项所述的适用于新能源电动汽 车电池托架的轻量化方 法步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270584 B 3