تحليل عمر خستگي جعبه باتري اتوبوس برقي تحت ارتعاشات تصادفي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

پيشرفت‌هاي اخير در حوزه اتوبوس‌هاي برقي و استفاده فزاينده از باتري‌هاي ليتيوم‌يوني، چالش‌هاي نويني را در طراحي و تحليل جعبه باتري ايجاد كرده است. اين چالش‌ها عمدتاً از نياز به بهينه‌سازي عملكرد، ارتقاي ايمني، و افزايش طول عمر باتري‌ها نشأت مي‌گيرند. طراحي و توليد جعبه باتري اتوبوس برقي بايد با در نظر گرفتن ارتعاشات تصادفي و شرايط متغير محيطي انجام شود، زيرا اين عوامل مي‌توانند به طور قابل توجهي بر عمر خستگي و عملكرد كلي باتري تأثير بگذارند. در اين راستا، هدف اصلي اين پايان‌نامه بررسي عمر خستگي جعبه باتري اتوبوس برقي تحت شرايط ارتعاشات تصادفي و ارائه راهكارهايي براي بهبود طراحي جهت افزايش دوام و ايمني آن است. ارتعاشات تصادفي ممكن است ناشي از عواملي مانند جاده‌هاي ناهموار، تغييرات دما، و شرايط مختلف رانندگي باشد، كه مي‌توانند موجب خستگي و در نهايت خرابي جعبه باتري شوند. در اين تحقيق، تلاش بر شبيه‌سازي استاندارد ايزو 6469 تحت شرايط ارتعاشات تصادفي بود. براي رسيدن به اين هدف، مراحل مختلفي در اين پژوهش طي شد. ابتدا، مدل‌سازي سه‌بعدي جعبه باتري در نرم‌افزار ساليدوركس انجام شد تا طرح دقيقي ايجاد شود. سپس، چندين نوع تحليل در نرم‌افزار آباكوس انجام شد كه شامل بررسي فركانس‌هاي طبيعي، تحليل ديناميك حالت پايدار و تحليل ارتعاشات تصادفي بود. تحليل فركانس‌هاي طبيعي به شناسايي فركانس‌هايي كه در معرض تشديد قرار مي‌گيرند، كمك مي¬كند، در حالي كه تحليل ديناميك حالت پايدار واكنش جعبه باتري به بارهاي دوره‌اي را بررسي مي¬نمايد. جعبه باتري طراحي‌شده در اين پايان‌نامه داراي سه فركانس طبيعي در بازه فركانس بارگذاري استاندارد ايزو 6469 بود كه موجب تشديد در بدنه جعبه باتري مي¬گردد. در اين تحقيق، تحليل ارتعاشات تصادفي به‌منظور ارزيابي مقاومت جعبه باتري در برابر بارهاي غيرمنظم انجام شد تحليل‌هاي انجام‌شده در اين بخش براي بررسي ميزان تأثير ارتعاشات تصادفي بر روي ساختار جعبه باتري و تعيين مقاومت آن در برابر اين نوع بارگذاري حياتي است. پس از ارزيابي اوليه مقاومت جعبه باتري، تحليل عمر خستگي با استفاده از نرم‌افزار FE-Safe انجام شد. اين تحليل با روش ديرليك (Dirlik) كه يكي از روش‌هاي معتبر براي پيش‌بيني عمر خستگي است، نشان داد كه عمر خستگي جعبه باتري تحت بارگذاري ارتعاشات تصادفي مطابق با استاندارد ايزو 6469 برابر 1037 ساعت است. با توجه به بازه بارگذاري 12 ساعته ارتعاشات تصادفي بر اساس استاندارد ايزو 6469، اين نتايج نشان مي‌دهد كه جعبه باتري توانسته است شرايط اين استاندارد را رعايت كند.

228361

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان