车载供氢系统振动优化有限元分析

何春辉; 许春华; 苏红艳; 赵亚丽; 况开锋

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车载供氢系统振动优化有限元分析

首发时间：2020-02-27

何春辉 ¹
何春辉（1982-），男，工程师，主要研究方向为氢能源装备设计与仿真。
许春华 ² 苏红艳 ¹ 赵亚丽 ¹ 况开锋 ²

1、张家港氢云新能源研究院有限公司张家港 25600
2、江苏国富氢能技术装备有限公司张家港 215600

摘要：根据自主开发的三瓶组车载高压氢系统模型，对比定频振动试验和有限元谱分析的位移幅值，反向确定了仿真模型中的系统阻尼比参数。通过有限元分析方法对结构进行随机振动分析，针对原有结构顶部振动剧烈，容易发生结构失效的薄弱点，在新开发产品中进行针对性的优化，对优化模型进行了仿真预测和样品试验验证。结果表明：车载高压氢系统的壳单元模型，能够满足模态分析和随机振动分析的要求；此类结构阻尼比适合确定为0.05；利用本文中的分析优化策略，在不增加车载高压氢系统重量的情况下，提高强度和刚度20%左右。

关键词：车载高压供氢系统有限单元法随机振动阻尼比

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FEM Analysis of Vibration Optimization for on-borad hydrogen supply system

HE Chunhui ¹
何春辉（1982-），男，工程师，主要研究方向为氢能源装备设计与仿真。
XU Chunhua ² SU Hongyan ¹ ZHAO Yali ¹ KUANG Kaifeng ³

1、Zhangjiagang Research Institute of Hydrogen Energy Co.,Ltd. Zhangjiagang 215600
2、JiangSu Guofu Hydrogen Energy Equipment Co.,Ltd.
3、JiangSu Guofu Hydrogen Energy Equipment Co.,Ltd. Zhangjiagang 215600

Abstract：According to the self-developed On board hydrogen system, damping ratio of the structure is determined by comparing displacement amplitudes between the vibration test under particular frequency and the harmonic analysis of FEA (finite element analysis).Then FEA method is used to analyze the random vibration of the hydrogen system. The vibration of the top of the original structure is severe, and the weak points of structural failure are easy to occur. A new system is developed to solve a problem that the vibration of the original structure is severe. Finally, Finite Element Analysis of Vibration Optimization for on-borad hydrogen supply systemthe new system results of FEA method and the vibration test are compared. The results show that the shell element model of the vehicle high-pressure hydrogen system can meet the requirements of modal analysis and random vibration analysis. Damping ratio of the structure is determined as 0.05. The strength and stiffness of vehicle high-pressure hydrogen system can be increase by 20% without the weight increment, when the FEA optimization strategy is applied.

Keywords： On board hydrogen system finite element method random vibration damping ratio

基金：

1. 上海市科学技术委员会科研计划项目（18511111202）

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何春辉，许春华，苏红艳，等. 车载供氢系统振动优化有限元分析[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2020-02-27]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/202002-145.

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论文编号	202002-145
论文题目	车载供氢系统振动优化有限元分析
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