车载供氢系统是燃料电池整车的重要结构,主要作用是为燃料电池反应堆提供氢气,一旦供氢系统遭到破坏,将会导致氢气输送受阻,能源供应不足,严重情况下会发生氢气泄漏,不仅会导致一定的经济损失,还会造成巨大的人身财产危害,因此供氢系统的安全性是燃料电池汽车的首要问题。本论文使用ANSYS有限元软件对车载两瓶组供氢系统展开分析研究,主要包括以下内容:1.使用ANSYS软件对氢系统中使用的铝内胆碳纤维全缠绕气瓶进行分析,真实模拟碳纤维封头段变角度变厚度缠绕情况,得到自紧工况、零压工况、工作工况、水压试验工况以及爆破工况五种工况下氢气瓶内胆以及缠绕层的应力分布情况,确保气瓶在正常使用中的安全可靠性。2.通过稳态分析以及瞬态分析两种方法,模拟得到车载两瓶组供氢统关键部位在冲击载荷下的应力状态以及气瓶在冲击载荷下相对于绑带的滑动情况,针对系统的应力状态对框架结构进行优化设计,进一步保证系统在受到冲击时具有一定的安全性。3.采用PSD随机振动分析方法,得到供氢系统在1-200Hz频率范围内的各阶模态解,并叠加模态解得到五种功率谱密度曲线下的随机振动结果,最后基于3σ理论对系统的强度、刚度以及疲劳寿命进行评定。4.通过Design Exploration板块,对供氢系统的框架结构进行冲击工况和振动工况下刚度和强度的多目标优化研究,建立框架宽度、长度与冲击工况和振动工况下系统刚度、强度间的响应关系曲面,获得冲击工况和振动工况下能有效减小系统结构应力状态的最优框架结构尺寸。