燃料电池振动测试与分析

时间：2022-01-20

振动测试是考量燃料电池系统软件安全系数、稳定性和耐用性的关键检测方式，根据有效的振动测试与分析可以合理的适用商品的优化结构确保平稳的功能导出。现阶段领域内燃料电池汽车发动机有关检测是根据《电动汽车用动力蓄电池安全要求》的有关项目开展，在当今环节也发挥了一定的具体指导和标准的功效。

振动测试归属于寿命测试的范围。针对一般汽车发动机商品如5年10万多公里的质保期规定，较靠谱的咨询便是对具体经营状况的统计分析，但在产品研发全过程中不允许有这般长的检测时间，因而依据损害一致的基本原理，根据加强震动负载，例如是典型性实时路况的N倍，那麽检测时间就是典型性实时路况的1/N。可是这类时间缩小也不是无限制的，务必要确保你所增加的负载不容易导致新的损害原理。

根据那样的一种论述关联就可以表明相对应的振动测试就可以达到5年10万多公里等的要求吗？现阶段都还没立即的这类结论。针对新能源车全部的充电电池PACK振动测试规范中，仅有SAE J2380/USABC对此类关联给与了认同。

燃料电池系统软件震动频率应当防止与汽车悬挂系统系统软件产生共震，车辆一般频率范畴：簧上品质0-7Hz；车子动力装置，包含传动装置、减速机，7-20Hz；车子汽车制动系统20Hz-40Hz。

例如在新能源电动车震动中产生的问题：在没有采用适度的减振对策下，电气设备和电子控制系统早已被评定为市场中电池包系统软件耐用性无效的首要缘故。除此之外当充电电池构造的原有频率坐落于100Hz的频率范畴内时，会发生比电持续性无效更比较严重的共震问题。这种也全是燃料电池在震动设计方案和检测中务必要留意的问题。

我们在开展振动测试及其分析结果时务必清晰如下所示2个定义：功率谱密度和RMS值。为了更好地对随机振动开展衡量，引进了贝叶斯统计的方式随后根据傅里叶变换更强的开展分析和叙述，将频域中凌乱的任意数据信号在时域中主要表现出去，更强的分析鼓励数据信号和回应数据信号间的关联。

功率谱密度（ Power Spectral Density, PSD ）

功率谱密度谱是一种多元统计分析方式，是对随机变量均方值的度量。一般用以随机振动分析，持续瞬态回应只有根据概率分布函数开展叙述，即发生某水准回应所相匹配的几率。功率谱密度是构造在任意动态性负载鼓励下回应的统计分析结果，是一条功率谱密度值-频率值的关联曲线图，在其中功率谱密度可以是偏移功率谱密度、速率功率谱密度、瞬时速度功率谱密度、力功率谱密度等方式。

RMS值（均方根值有效值）

随机振动中，功率谱密度值-频率值的关联曲线图下的范围的平方根值。正弦函数震动中，rms均方根值（有效值）计算方式如下所示：

针对燃料电池汽车发动机系统软件中至关重要的零部件如整体支撑架、封装形式机壳、电堆等都需要做有关的模态分析。包含分析模态频率，便是一般说的原有频率，通常在产品结构设计中，必须将原有频率绕开关键鼓励频率，防止造成共震。除此之外还需要分析商品在模态座标下，全部构造的模态品质、模态减振和模态弯曲刚度，强度校核有关的妥协、疲惫及其震动状况。一般产品结构设计选用如ansys、abaqus及其nastran都能够实现有关的模态分析工作中。

具体工程项目中，并不一定会创建基础理论分析实体模型或有限元分析实体模型，即使创建了实体模型，最后也经常必须融合试验开展实体模型调整(实体模型确定)。针对一个具体的构造，其品质和弯曲刚度遍布是较难精确获得的，尤其是大中型安装体，联接阶段对弯曲刚度危害非常大；而构造遭受的鼓励和回应根据检测比较非常容易获得,可以根据精确测量I/O，随后融合主要参数识别的方式获得构造的模态主要参数。

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