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Erarbeitung einer Berechnungs- und Bewertungsmethode für eine Festigkeits-Analyse von Batterierahmen für Elektrofahrzeuge mit der FEM-Software Abaqus

Development of a calculation and assessment method for strength analysis of battery frames for electric vehicles with the FEM-software Abaqus

  • Die Zukunft der Mobilität gehört den Elektroautos, sofern die Infrastruktur geboten werden kann, die notwendig ist, um die Elektromobilität, ohne die jetzigen Nachteile wie Reichweite oder Lademöglichkeiten der Batterien, als hemmende Kriterien zu ermöglichen. Des Weiteren müssen auch Standards bezüglich der Sicherheit von Elektrofahrzeugen und deren Komponenten einer genauen Prüfung unterzogen werden. In dieser Diplomarbeit wird ein Vergleich von dynamischen Belastungstests eines Batterierahmens im Frequenzbereich durchgeführt. Es soll eine Gegenüberstellung eines realen Vibrationstests, der mit einer frequenzabhängigen Belastung, die durch eine spektrale Leistungsdichte (SLD) definiert ist, mit einem simulierten Vibrationstest durchgeführt werden. Für den Modellaufbau und die Spannungsberechnung wird die FEM Software Abaqus und für die Schädigungsrechnung Femfat Spectral verwendet. Der Vergleich der Ergebnisse aus realem Vibrationstest und der Simulation zeigt, dass es in beiden Varianten zu Schädigungen im Batteriegehäuse gekommen ist. Daraus ist zu schließen, dass für Festigkeitsberechnungen von Batterierahmen für Elektrofahrzeuge auf zeit- und kostenintensive reale Vibrationstests verzichtet werden kann.
  • The future of mobility belongs to electric cars, when the infrastructure is installed, which is necessary for electric mobility without the current drawbacks such as range, charging ability of the batteries is clarified. Furthermore, standards relating to the safety of electric vehicles and their components are also important reasons to be subjected to scrutiny. In this thesis a comparison of dynamic load tests of battery housings is performed in the frequency domain. On one side the test is performed on a real vibration table, and on the other side, the same test is carried out by means of suitable software. For the model build up and stress analysis is the FEM software Abaqus required and for the damage calculation FEMFAT Spectral is used. The results of real test and simulation show that there is a good correlation of the out coming results. In both variants an irreversible damage occurs in the battery housing. Time and cost saving is the big benefit using simulating software instead of real test components.

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Metadaten
Author:Harald Rothen
Advisor:Ralf Hartig, Jeremy Gaume
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Year of Completion:2015
Granting Institution:Hochschule Mittweida
Release Date:2023/10/30
GND Keyword:Elektrofahrzeug; Lithium-Ionen-Akkumulator
Note:
Sperrvermerk gelöscht am 28.09.23
Institutes:04 Wirtschaftswissenschaften
DDC classes:621.312424 Akkumulator
Open Access:Innerhalb der Hochschule
Licence (German):License LogoUrheberrechtlich geschützt