燃料電池振動測試與分析

時間：2022-01-20作者：深圳市訊科標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司瀏覽：513

振動測試是考量燃料電池系統(tǒng)軟件安全系數(shù)、穩(wěn)定性和耐用性的關(guān)鍵檢測方式，根據(jù)有效的振動測試與分析可以合理的適用商品的優(yōu)化結(jié)構(gòu)確保平穩(wěn)的功能導(dǎo)出。現(xiàn)階段領(lǐng)域內(nèi)燃料電池汽車發(fā)動機(jī)有關(guān)檢測是根據(jù)《電動汽車用動力蓄電池安全要求》的有關(guān)項(xiàng)目開展，在當(dāng)今環(huán)節(jié)也發(fā)揮了一定的具體指導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)的功效。

振動測試的實(shí)際意義

振動測試歸屬于壽命測試的范圍。針對一般汽車發(fā)動機(jī)商品如5年10萬多公里的質(zhì)保期規(guī)定，較靠譜的咨詢便是對具體經(jīng)營狀況的統(tǒng)計分析，但在產(chǎn)品研發(fā)全過程中不允許有這般長的檢測時間，因而依據(jù)損害一致的基本原理，根據(jù)加強(qiáng)震動負(fù)載，例如是典型性實(shí)時路況的N倍，那麼檢測時間就是典型性實(shí)時路況的1/N?？墒沁@類時間縮小也不是無限制的，務(wù)必要確保你所增加的負(fù)載不容易導(dǎo)致新的損害原理。

根據(jù)那樣的一種論述關(guān)聯(lián)就可以表明相對應(yīng)的振動測試就可以達(dá)到5年10萬多公里等的要求嗎？現(xiàn)階段都還沒立即的這類結(jié)論。針對新能源車全部的充電電池PACK振動測試規(guī)范中，僅有SAE J2380/USABC對此類關(guān)聯(lián)給與了認(rèn)同。




燃料電池系統(tǒng)軟件震動頻率應(yīng)當(dāng)防止與汽車懸掛系統(tǒng)系統(tǒng)軟件產(chǎn)生共震，車輛一般頻率范疇：簧上品質(zhì)0-7Hz；車子動力裝置，包含傳動裝置、減速機(jī)，7-20Hz；車子汽車制動系統(tǒng)20Hz-40Hz。

例如在新能源電動車震動中產(chǎn)生的問題：在沒有采用適度的減振對策下，電氣設(shè)備和電子控制系統(tǒng)早已被評定為市場中電池包系統(tǒng)軟件耐用性無效的首要緣故。除此之外當(dāng)充電電池構(gòu)造的原有頻率坐落于100Hz的頻率范疇內(nèi)時，會發(fā)生比電持續(xù)性無效較比較嚴(yán)重的共震問題。這種也全是燃料電池在震動設(shè)計方案和檢測中務(wù)必要留意的問題。







振動測試的基本原理

我們在開展振動測試及其分析結(jié)果時務(wù)必清晰如下所示2個定義：功率譜密度和RMS值。為了較好地對隨機(jī)振動開展衡量，引進(jìn)了貝葉斯統(tǒng)計的方式隨后根據(jù)傅里葉變換較強(qiáng)的開展分析和敘述，將頻域中凌亂的任意數(shù)據(jù)信號在時域中主要表現(xiàn)出去，較強(qiáng)的分析鼓勵數(shù)據(jù)信號和回應(yīng)數(shù)據(jù)信號間的關(guān)聯(lián)。




功率譜密度 （ Power Spectral Density, PSD ）

功率譜密度譜是一種多元統(tǒng)計分析方式，是對隨機(jī)變量均方值的度量。一般用以隨機(jī)振動分析，持續(xù)瞬態(tài)回應(yīng)只有根據(jù)概率分布函數(shù)開展敘述，即發(fā)生某水準(zhǔn)回應(yīng)所相匹配的幾率。功率譜密度是構(gòu)造在任意動態(tài)性負(fù)載鼓勵下回應(yīng)的統(tǒng)計分析結(jié)果，是一條功率譜密度值-頻率值的關(guān)聯(lián)曲線圖，在其中功率譜密度可以是偏移功率譜密度、速率功率譜密度、瞬時速度功率譜密度、力功率譜密度等方式。




RMS值 （ 均方根值有效值 ）

隨機(jī)振動中，功率譜密度值-頻率值的關(guān)聯(lián)曲線圖下的范圍的平方根值 。正弦函數(shù)震動中，rms均方根值（有效值）計算方式如下所示：










分析與設(shè)計方法

針對燃料電池汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)軟件中至關(guān)重要的零部件如整體支撐架、封裝形式機(jī)殼、電堆等都需要做有關(guān)的模態(tài)分析。包含分析模態(tài)頻率，便是一般說的原有頻率，通常在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須將原有頻率繞開關(guān)鍵鼓勵頻率，防止造成共震。除此之外還需要分析商品在模態(tài)座標(biāo)下，全部構(gòu)造的模態(tài)品質(zhì)、模態(tài)減振和模態(tài)彎曲剛度，強(qiáng)度校核有關(guān)的妥協(xié)、疲憊及其震動狀況。一般產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計選用如ansys、abaqus及其nastran都能夠?qū)崿F(xiàn)有關(guān)的模態(tài)分析工作中。







具體工程項(xiàng)目中，并不一定會創(chuàng)建基礎(chǔ)理論分析實(shí)體模型或有限元分析實(shí)體模型，即使創(chuàng)建了實(shí)體模型，最后也經(jīng)常必須融合試驗(yàn)開展實(shí)體模型調(diào)整(實(shí)體模型確定)。針對一個具體的構(gòu)造，其品質(zhì)和彎曲剛度遍布是較難精確獲得的，尤其是大中型安裝體，聯(lián)接階段對彎曲剛度危害非常大；而構(gòu)造遭受的鼓勵和回應(yīng)根據(jù)檢測比較非常容易獲得,可以根據(jù)精確測量I/O，隨后融合主要參數(shù)識別的方式獲得構(gòu)造的模態(tài)主要參數(shù)。








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