26307

تحليل تجربي جاذب هاي انرژي به شكل اوريگامي در يك ماژول باتري خودروي برقي در مقابل بار ضربه اي جانبي

كارشناسي ارشد

مهندسي خودرو

1400

1400/11/19

دكتر جواد مرزبان راد

مهندسي خودرو

دراين تحقيق سازه هاي جدار نازك به شكل اوريگامي تحت بار عرضي مورد بررسي قرار گرفت و نقش آنها به عنوان جاذب انرژي باتري خودروي برقي بررسي شد. با استفاده از روش اجزاي محدود در يك سري شبيه سازي نرم افزاري قطعه جاذب انرژي تحت بار عرضي از نظر ميزان جذب انرژي و نيروي اوج اوليه تحليل شد. همچنين نمونه هاي تجربي جاذب انرژي ساخته شده و در آزمايشگاه تحت آزمون خمش سه نقطه به صورت شبه استاتيكي و اعمال بار به صورت عرضي قرار گرفته است. پس از آن نتايج حاصل از شبيه سازي و نتايج آزمون تجربي مقايسه و اعتبارسنجي انجام گرفته و نتيجه ي آن تعميم داده شده است. همچنين اثرات جنس ماده جاذب و همچنين تاثير نوع طرح اوريگامي بر بحث جذب انرژي و نيروي اوج اوليه مورد بررسي قرار گرفته و تشريح شده است. بعلاوه با استفاده از فرضيات ساده سازي مساله، يك خودروي واقعي مدلسازي شده و پديده تصادف طبق استانداردهاي مربوطه شبيه سازي شده و تاثير جاذب هاي انرژي مورد نظر، بر عملكرد باتري پس از برخورد بررسي شده است. پس از انجام بررسي ها مشخص شد در يك جاذب انرژي اوريگامي با هندسه و جنس خاص، نيروي اوج اوليه 45درصد كاهش و انرژي جذب شده ويژه 152درصد افزايش داشته است. همچنين استفاده از جاذب انرژي اوريگامي در اطراف محفظه باتري باعث شد تا ميزان تغيير شكل آن در اثر ضربه تصادف كاهش داشته باشد.

1400/12/22

Experimental analysis of origami energy absorbers in an electric vehicle battery module against lateral impact load

2/8/2023 12:00:00 AM

Abstract: In this research, thin-walled structures in the form of origami under lateral load are investigated and their role as energy absorbers of electric vehicle batteries is analyzed. In this way, using the finite element method in software simulation, the energy absorber part under lateral load is analyzed in terms of energy absorption and initial peak force. In the next step, experimental samples of energy absorbers will be made and tested in the laboratory for three-point bending, which is quasi-static. Then the results of the simulation and the results of the experimental test are compared and validated and the result is generalized. Also, the effects of adsorbent material as well as the effect of the type of origami design on the discussion of energy absorption and initial peak force have been studied and described. Finally, using simplification assumptions, a real vehicle is modeled and the crash phenomenon is simulated according to the relevant standards, and the effect of the desired energy absorbers on the battery performance after the collision is investigated. After investigations, it was found that in an origami energy absorber with a specific geometry and material, the initial peak force decreased by 45% and the specific absorbed energy increased by 152%. Also, the use of an origami energy absorber around the battery compartment reduced the amount of deformation due to the impact of the accident.

جاذب انرژي اوريگامي , بارگذاري عرضي , خودروي الكتريكي , محفظه باتري

Electric vehicle crashworthiness , battery pack , origami energy absorption , energy absorber , origami lateral impact

Abolfazl Rouhi

Dr. Javad Marzbanrad