CrashConnecElecHV

Para cumplir los criterios de homologación de seguridad y proteger los conectores de alta tensión contra la rotura, se necesita un modelo numérico fiable para las simulaciones de choque a escala industrial. Este modelo numérico debe reproducir eficazmente (con precisión y en un tiempo de cálculo razonable) la respuesta física del conector de AT durante un choque. Los conectores de alta tensión utilizados en los vehículos eléctricos tienen una geometría compleja y están formados por conjuntos multimaterial. Por consiguiente, su modelización precisa requiere el uso de mallas de elementos finitos tridimensionales con modelos complejos de comportamiento no lineal que incluyan el contacto y la fricción. Desgraciadamente, esta modelización estándar conlleva un importante coste de tiempo computacional y, por lo tanto, es incompatible con los requisitos de la industria automovilística para la simulación de colisiones a escala de un vehículo completo.

Simulación de colisiones a escala de un vehículo completo.

Esta tesis presenta una nueva metodología para el desarrollo de modelos numéricos de sustitución de conectores de alta tensión específicos para vehículos eléctricos. El modelo de sustitución resultante se basa en el uso de formas superficiales básicas para definir la geometría adecuada que será modelada utilizando elementos de concha, así como un modelo de material de gradiente de funcionalidad para evaluar la respuesta global. Una vez generada la geometría del conector HT sustitutivo, se identifican los parámetros físicos y materiales más sensibles a partir de mediciones experimentales. El modelo de daño incremental generalizado dependiente del estado de tensión se implementa con la suposición de tensiones planas dentro de una UMAT desarrollada en el software de formulación explícita LS-DYNA con el fin de predecir el inicio del fallo del conector.

El modelo de conector HT sustituto resultante fue validado, comparando su solución con las obtenidas mediante modelado tridimensional detallado utilizando una malla fina, así como ensayos de choque experimentales de componentes y vehículos completos en Mercedes-Benz. Los resultados obtenidos, relativos a la predicción precisa de la respuesta mecánica global, así como el inicio del fallo del conector, todo ello obtenido en un tiempo limitado y con recursos informáticos limitados, demuestran la eficacia de la metodología propuesta