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Jan 10, 2024

Presentazioni GDIS passate

I veicoli elettrici sono arrivati ​​sul mercato dimostrando nuove tecnologie e nuove sfide per gli OEM e i loro fornitori. Un focus significativo dell’attuale ricerca e sviluppo è stato legato alle cellule

I veicoli elettrici sono arrivati ​​sul mercato dimostrando nuove tecnologie e nuove sfide per gli OEM e i loro fornitori. Un focus significativo dell'attuale ricerca e sviluppo è stato legato alla chimica delle cellule, che sta migliorando a un ritmo rapido. Oltre a ciò vengono richiesti nuovi requisiti in termini di sicurezza e prestazioni che fanno sì che il vano batteria si evolva costantemente. In questa direzione, Gestamp definisce una soluzione innovativa di box batteria in acciaio, che può essere applicata in un’ampia gamma di segmenti di veicoli elettrici.

Per questo sistema rivoluzionario sono stati stabiliti quattro requisiti fondamentali: elevata capacità energetica, stampaggi con elevata formabilità, processo di assemblaggio semplificato ed elevate prestazioni di sicurezza. Questi quattro pilastri sono stati utilizzati per sviluppare il primo concetto “cell-to-pack”. Le traverse sono state eliminate, lasciando più spazio per celle aggiuntive. Le custodie sono state riprogettate sfruttando leghe di acciaio con stampaggio extra profondo. Le tecnologie di giunzione sono state selezionate tenendo conto dell'energia immessa nel processo per ridurre la distorsione finale e migliorare la qualità dell'assemblaggio finale.

Il nuovo design della scatola batteria in acciaio Gestamp ha ottenuto un aumento dello stoccaggio dell’energia del 15% utilizzando lo stesso imballaggio esterno. I componenti hanno geometrie semplici con un elevato grado di producibilità. La carrozzeria e l'alloggiamento della batteria funzionano come un sistema olistico, offrendo una soluzione più leggera e con elevate prestazioni in caso di incidente.

Con la rapida crescita del mercato dei veicoli elettrici (EV), la sicurezza complessiva della batteria diventa sempre più importante. Uno dei compiti più impegnativi è ridurre al minimo l'intrusione nell'involucro della batteria durante l'incidente sotto carico da impatto laterale. Il bilanciere e il rinforzo del bilanciere sono fondamentali affinché la resistenza dell'area periferica locale possa assorbire il carico laterale. In questo studio, per il rinforzo del rocker viene proposto un design con tubi in acciaio impilati verticalmente (CVST), utilizzando qualità di acciaio di 1500 e 1200 MPa. Le sue prestazioni vengono valutate rispetto a un design comparabile di estrusione di alluminio. Con la parità di massa, il design CVST raggiunge prestazioni migliori nella forza di picco nell'analisi di flessione su tre punti. Vengono valutati i vantaggi in termini di costi del design semplice del tubo in acciaio e le emissioni di gas serra rispetto alle soluzioni in alluminio estruso.

Condizioni di carico proporzionale ideali con percorsi di deformazione lineari si incontrano raramente nelle applicazioni di formatura e frattura del settore automobilistico. Nonostante ciò, la maggior parte dei modelli di formazione e frattura, come le curve limite di formazione e le superfici di frattura fenomenologica, sono stati proposti presupponendo percorsi di deformazione lineari. Nel presente studio, è stata studiata sperimentalmente l'influenza dei percorsi di deformazione non lineari sul comportamento alla frattura dell'acciaio automobilistico DP1180. Il DP1180 è stato sottoposto a storie di deformazione bilineare con il primo percorso costituito da uno stiramento proporzionale nel piano in condizioni uniassiali, di deformazione piana e pari-biassiali. I coupon di frattura sono stati quindi estratti e testati per la seconda fase di carico, dal taglio alla tensione biassiale. I dati sperimentali sono stati poi utilizzati per valutare le modalità fenomenologiche di frattura più diffuse utilizzate nell'industria e nel mondo accademico, come i modelli di danno Johnson-Cook e GISSMO. È dimostrato che i modelli fenomenologici di frattura che utilizzano indicatori di danno basati sulla deformazione possono provocare errori significativi nei percorsi di deformazione non lineari. Viene proposto un approccio di modellazione alternativo definendo un “potenziale di frattura” basato sullo stress che può essere calibrato con dati di test proporzionali e richiede un modello di danno fenomenologico per il carico non lineare. Infine, vengono discusse raccomandazioni e migliori pratiche per ridurre al minimo i test necessari per caratterizzare il comportamento costitutivo e alla frattura per le applicazioni in caso di incidente.

Gli OEM si stanno rapidamente muovendo verso l’elettrificazione delle loro flotte di veicoli. Questa transizione del gruppo propulsore dal motore a combustione interna (ICE) ai veicoli elettrici a batteria (BEV) rappresenta un’opportunità significativa per l’acciaio, in particolare per gli involucri delle batterie. Sebbene molti OEM considerino attivamente gli involucri delle batterie in acciaio per i veicoli più piccoli del mercato di massa, tendono a utilizzare involucri in alluminio per piattaforme più grandi. La preferenza per l'alluminio può essere attribuita alla necessità di alleggerimento, alla non disponibilità di progettazioni efficienti in acciaio per il benchmarking, a tempi brevi di programmazione per la progettazione dettagliata e alla mancanza di progettazioni leggere sviluppate e promosse dai fornitori di livello. ArcelorMittal ha sviluppato una famiglia di acciai soluzioni di contenitori per batterie per soddisfare le esigenze specifiche e diversificate dei nostri clienti del settore automobilistico. Queste soluzioni combinano un design innovativo con l'uso giudizioso delle qualità di acciaio disponibili presso ArcelorMittal. Alcune opzioni includono: