[發明專利]一種乘用車燃料瓶緊固載荷設計方法

有效

• 申請號: 202110410840.5
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113239456B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 沈宇航;劉洋;付楊;武斌
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張巖

本發明涉及一種乘用車燃料瓶緊固載荷設計方法，包括確定乘用車燃料瓶緊固結構組成及緊固方式，設計加強肋板與燃料瓶托架間的緊固載荷，建立乘用車燃料瓶緊固結構裝配有限元模型，定義有限元模型材料，施加有限元模型載荷，施加有限元模型邊界條件，進行乘用車燃料瓶緊固結構線彈性有限元分析，判斷加載螺栓預緊力和加載燃料瓶的慣性力載荷是否滿足條件，若滿足，則加強肋板與燃料瓶托架間的螺栓預緊力載荷滿足要求，緊固載荷設計完成，若不滿足，則調整螺栓預緊力載荷至滿足；確定彈簧設計壓縮量和彈簧限位結構高度。本發明實現了加強肋板和燃料瓶托架間緊固載荷的設計，使燃料瓶緊固載荷適中，保證其安全可靠工作。

技術領域

本發明屬于乘用車技術領域，具體涉及一種乘用車燃料瓶緊固載荷設計方法。

背景技術

天然氣乘用車、氫燃料乘用車由于其“清潔”屬性，已經越來越被廣泛的應用或者作為重要的技術方向進行研究。燃料瓶作為儲存高壓天然氣或者氫氣的容器，其可靠的緊固方式是保證其安全可靠工作的基礎。

現有技術公開了一種新型乘用車儲氫瓶組的固定結構，用于固定氫氣瓶組，包括用于托舉儲氫瓶的若干個支架、位于儲氫瓶上方的抱箍、連接支架和抱箍的緊固裝置、通過緊固裝置與支架連接的固定板；支架包括托架和連接在托架兩端的支板，托架上還設有兩個第一加強條，兩個第一加強條之間設有第二加強條；通過緊固裝置將支架與抱箍緊固以固定儲氫瓶、同時將上述整體結構固定在固定板上，固定板位于乘用車底盤；緊固裝置包括螺栓和螺母，螺栓依次穿過固定板、抱箍和支板，通過調整螺母來緊固抱箍和支架。本實用新型將儲氫瓶支架設計成車身一部分，根據車身布置空間選擇儲氫瓶的布置位置，抱箍與支架的固定方式提高裝配效率和系統安裝的可靠性。

現有技術還公開了一種氫能源汽車氫瓶固定綁帶結構，將氫瓶套在減振環內，再將減振環裝在兩個綁帶本體和底座支架構成的環形結構內，緊固螺栓穿過墊塊和緊固螺母連接，對兩個綁帶本體進行固定連接，設置底座支架對氫瓶進行支撐，底座支架設置有側臂進行安裝整個綁帶結構，側臂的彎折部內通過兩個小支架來設置有鉸鏈軸，鉸鏈軸穿過綁帶本體的固定邊孔，對綁帶本體進行固定在底座支架上，固定穩定方便。

現有技術還公開了一種天然氣瓶固定框架，包括框架本體，框架本體內設有天然氣瓶支架，所述天然氣瓶支架包括上邊框和下邊框，上邊框和下邊框分別與框架本體固定連接，上邊框底部設有卡口，下邊框的上部設有開口，兩卡口相對形成天然氣瓶卡箍，上邊框與下邊框之間設有鎖緊裝置。使用本實用新型所述的天然氣瓶固定框架，通過上邊框和下邊框相對設置的卡口，形成固定天然氣瓶的卡箍，再通過鎖緊裝置裝置進行鎖緊固定，固定方式牢靠，結構簡化、不會繁雜，能夠有效減輕框架的重量，滿足車輛輕量化的需求；鎖緊固定形式簡單，所需配件不多，有效降低了裝配難度，能夠滿足快速裝配的需求，也降低了產品。

現有技術可以實現加強肋板與燃料瓶托架間的緊固，但無法設計加強肋板和燃料瓶托架間的緊固載荷，會導致以下問題：1、緊固載荷過小，燃料瓶托架和箍帶無法牢固固定燃料瓶，在極端工況下，導致燃料瓶掉落產生事故；2、緊固載荷過大，燃料瓶托架和加強肋板承受的初始緊固載荷過大，在使用時容易由于強度不足產生破壞而導致系統失效。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種乘用車燃料瓶緊固載荷設計方法，以解決現有技術中無法設計加強肋板和燃料瓶托架間的緊固載荷的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種乘用車燃料瓶緊固載荷設計方法，包括以下步驟：

A、確定乘用車燃料瓶緊固結構組成及緊固方式，所述乘用車燃料瓶放置于燃料瓶托架上，所述緊固結構由箍帶5、加強肋板6、螺栓7、彈簧頂蓋8、彈簧9、彈簧限位結構以及螺母11組成，所述加強肋板6位于箍帶5的兩端，為一體結構；

B、在加強肋板6和燃料瓶托架緊固載荷設計端，設計加強肋板6與燃料瓶托架間的緊固載荷F_y：