預應力的影響
帶預應力的結構一般都會有效提高結構的機械性能，如消除結構的局部模態，提高結構整體或局部剛度，提高結構的疲勞性能等。電池包結構中常見的預應力載荷如壓板預壓力，綁帶式模組綁帶的預張力，緩沖墊的預壓縮（過盈配合裝配）及螺栓預緊力等。
在仿真分析中如果不考慮預應力的影響，得到的結果往往是偏保守的，甚至會得到錯誤的結果和結論。
如何考慮帶預應力的機械沖擊分析
在有限元分析中，預應力的加載一般都是靜態分析模擬，而機械沖擊是一個動態分析，我們需要在預應力分析的基礎上進行一個動態分析，這樣便能實現帶預應力的機械沖擊分析。
不同的仿真軟件隱式轉顯式的方法各不相同，但基本思路是一樣的。即先進行預應力工況分析，再通過重啟動技術來實現預應力工況結果的傳遞。
Abaqus實現隱式轉顯式的方法
先用Abaqus standard進行預應力工況分析，并設置重啟動；再通過重啟動及關鍵字*import來完成Abaqus standard到Abaqus explicit的轉換。
Dyna實現隱式轉顯式的方法
Dyna中實現隱式轉顯式的方法很多，有dynain文件法，隱式轉顯式法，臨界阻尼法，動力松弛法，準靜態加載預應力的方法等。考慮到各種方法的局限性和便捷性，建議使用動力松弛法。

Dyna動力松弛
在LS-DYNA中的動力松弛是顯式求解器對線性和非線性的靜態或準靜態問題進行近似求解，其原理是通過增加阻尼使系統的動能降低為零，求解得到問題的近似解。
動力松弛關鍵設置如下：

DRTOL收斂容差，默認為0.001。理論上只要收斂容差設置足夠小，就可以使動力松弛結果與靜態分析的結果一致。但是收斂容差太小會造成動力松弛求解過程耗時過長甚至不收斂，所以在保證收斂的情況下適當調小收斂容差即可。
IDRFLG設為1調用動力松弛。

 SIDR項取值不同，其意義也不同。默認為0，僅進行瞬態分析。設為1，僅進行動力松弛分析；設為2，先進行動力松弛分析，然后接力瞬態分析。

即*CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION中IDRFLG設為1，*DEFINE_CURVE中SIDR設為1，求解時間設為0便可進行動力松弛求解。若求解時間大于0，則在動力松弛求解結束后載荷會被突然釋放，結構進行自由振動。

實例驗證
以一個簡化版的模型為例，電池模組通過長螺栓安裝在電池包橫梁上，橫梁兩端8個螺栓孔固定，進行機械沖擊仿真。

Mode1:模組與橫梁剛性連接；

Mode2:建立長螺栓實體模型，并設置相應的接觸；

Mode3:在Mode2的基礎上加載螺栓預緊力。

計算結果如下：

                                                                              位移云圖

                                                                     模組中點位移曲線

                                                                Mode3等效塑性應變云圖
分別取橫梁約束點及模組安裝點附近（單元801和1218）的應力應變進行比較

                                                                             應力應變曲線

                                                                             計算結果對比

對本例而言，對于模組與電池包之間的長螺栓進行剛性連接處理，對模型的整體剛度影響較大，對模組安裝點處應力應變影響較大。螺栓預緊力的影響相對較小。
Dyna中螺栓預緊力通過關鍵字 *INITIAL_STRESS_SECTION和*DATABASE_CROSS_SECTION_PLANE來實現。

總結
1. 有限元分析中預應力狀態結果的傳遞都是通過重啟動來實現的。
2. 如果在工程上不確定預應力對機械沖擊的影響程度，則不可忽略預應力，否則很可能得到錯誤的結果。
3. 對螺栓連接進行簡化處理時，關鍵區域不可簡化處理。對電池包而言，模組端板與電池包鈑金之間的長螺栓，電池包與車身安裝點處的螺栓需精確建模并加載預緊力處理。

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