GB31467
關注創建者：少杰 創建時間：2019-12-06
GB31467的視頻教程
正弦掃頻+定頻+多軸+PSD新能源汽車電池包Hyperworks+Ncode國標振動疲勞仿真分析教程
第一節 電池包Z向隨機振動疲勞仿真分析方法（GB要求的第一個必做的振動方向） 1.1 GB31467.3中振動疲勞仿真分析介紹 1.2 新能源汽車電池包Z向頻響分析 1.3 新能源汽車電池包Z向振動疲勞仿真分析 1.4 新能源汽車電池包疲勞仿真結果輸出及評價 第二節 電池包多軸振動疲勞仿真分析方法（GB要求的Z向合格之后才做的） 2.1 基于Ncode的多軸振動疲勞分析簡介
￥1200 6小時16分鐘 3042播放
查看
GB31467的實例教程
25個實例模型課程中人手一機操作指導
1、新能源汽車動力鋰電池結構安全性能仿真
案例01：車輛極限行駛工況下電池包強度分析案例
案例02：電池包振動特性仿真案例（基于GB/T31467.3-2015振動測試）
案例03：電池包擠壓仿真案例（基于GB/T31467.3-2015擠壓測試）
案例04：電池模組擠壓仿真案例（基于GB/T31467.3-2015擠壓測試）
案例05：電池包機械沖擊仿真案例（基于GB/T31467.3-2015機械沖擊測試）
案例06：車輛碰撞工況下電池包強度仿真案例（基于GB/T31467.3-2015模擬碰撞測試）
案例07：電池包跌落仿真案例（基于GB/T31467.3-2015跌落測試）
2、新能源汽車動力鋰電池熱管理性能仿真
案例08：電池模組瞬態熱分析案例
案例09：電池包瞬態熱分析案例
案例10：電池包自然散熱分析案例
案例11：電池包強制風冷散熱分析案例
案例12：電池模組電熱耦合仿真案例
案例13：電池包水冷壁流場仿真案例
案例14：電池包冷卻系統匹配案例
案例15：電池包加熱系統匹配案例
3、儲能系統鋰電池結構安全性能仿真
案例16：電池包振動仿真案例（基于UN38.3測試標準）
案例17：電池包機械沖擊仿真案例（基于UN38.3測試標準）
案例18：車輛極限行駛工況下的電池機架強度分析案例
案例19：電池機架振動仿真案例（基于公路運輸標準）
案例20：電池機架機械沖擊仿真案例（基于公路運輸標準）
案例21：電池機架吊裝工況強度分析案例
案例22：儲能集裝箱箱體吊裝工況強度分析案例
案例23：儲能集裝箱箱體吊裝時意外跌落仿真案例
4、儲能系統鋰電池熱性能仿真
案例24：電池包熱仿真案例
案例25：儲能系統熱仿真案例
展開 我國的相關測試項在GB/T 18384中，GB/T 31467. 3中指出電池包和電池系統在進行安全測試之前要滿足GB/T 18384. 1和GB/T 18384. 3的相關要求。
3 嚴格程度
對于相同的測試項，不同標準中規定的測試方法和判定準則也不盡相同。例如對于測試樣品的荷電狀態( SOC) ，GB/T 31467. 3中要求樣品為滿電態; ISO 12405中要求功率型電池SOC為50% ，能量型電池SOC為100% ; ECE R100. 2要求電池的SOC在50%以上; UN38. 3對于不同的測試項有不同的要求，某些測試項還需要循環過的電池。
另外，還要求高度模擬、熱試驗、振動、沖擊和外短路必須用同一個樣品進行測試，相對更嚴格。對于振動測試，ISO 12405要求樣品在不同的環境溫度下振動，建議的高溫和低溫溫度分別為75℃和－40℃，其他的標準沒有此項要求。
對于火燒試驗， GB/T 31467. 3中的實驗方法和參數設置與 ISO 12405. 3相差不大，都是采用點燃燃料的方式進行預熱、直接火燒和間接火燒，但 GB/T 31467. 3要求樣品若有火苗必須在2 min內熄滅，ISO 12405則沒有要求火苗熄滅的時間，SAE J2929中的火燒試驗與前兩者不同，它要求將樣品放置于熱輻射容器中，90s內迅速升溫至890℃ 并保持10 min，并且不得有任何組件或物質穿過置于測試樣品外部的金屬網罩。
四、現有國內標準的不足
雖然相關國標的制定和發布填補了我國在動力鋰離子電池組合系統方面的空白，并被廣泛采用，但仍有不足。
展開 3、隨機振動分析/疲勞分析
電池包有個測試試驗，叫隨機振動測試（GB31467.3-2015）。這個試驗也就是為了測試電池系統在某個功率譜密度的測試中是否會出現累積損傷，也是為了保護電池系統結構在長期使用中被各種外在激勵蹂躪后的安全性。
4、上蓋承重剛度分析
也稱為抗壓分析。電池包安裝在車底或者后備箱下面，電池包在生產、搬運、安裝、使用過程中，總是不可避免地會受到外在擠壓，尤其是上蓋。而上蓋和內部的模組之間的距離一般較小，為了防止上蓋受外力變形擠壓到模組，必須保證上蓋的剛度足夠大，以此保證模組不受“侵犯”。
5、靜態擠壓分析
電池包有一個擠壓的測試試驗，考量的是車輛這激烈碰撞中，障礙物侵入到電池包內部，是否會引起電池包大變形，進而使得電池起火發生爆炸。測試中用的壓頭（半徑75mm，長度1000mm）沿著幾個不同的方向緩慢擠壓電池包，一般要求電池包足夠強，當壓頭擠壓力達到某個很大的值時，電池包變形都沒有擠壓到模組，視為合格。
6、滑車試驗
滑車實驗是整車測試一個環節，試驗中把車放到滑軌上，使車沿幾個不同的方向快速滑動，加速度30g，檢查車輛各個部件的損壞情況。這其中就包含電池系統。脫落什么的就不提了，肯定不可以出現。電池包上出現裂紋都不被允許。出現裂紋就意味著結構還不夠穩定，容易失控，失控就是斷裂，大變形，起火，爆炸。。。。所以，一般針對電池包本身，也會進行滑車的測試。
7、碰撞安全
當車輛側面被其他車撞到，或者自己不小心別到樹樁什么的，也有可能引起電池包的變形，進而起火爆炸。所以，這個也得仿真。不過這個仿真工況，一般針對整車，進行側碰和柱碰測試。所以出了問題也不一定是電池包不夠強，也有可能是車身結構的不夠好，具體怎么優化，還得看車企怎么取舍。
展開 本案例僅提供模型文件結果文件及相關指導，凡購買的朋友針對本案例仿真實現上有什么疑問，GB/T 31467.3-2015法規文件索要，均可以私信。
為保證動力電池安全，國內外制定了一系列動力電池相關技術法規；相關技術法規(例如ISO12405-3，IEC 62660，ECE R100.2，SAE J2929，UL 2580，GB/T 31467.3等)，對動力電池振動性能及其試驗測試都做出相關規定。
動力電池振動性能法規基于整車應用角度出發，對電池系統因車輛正常行駛所受振動載荷下的安全性能進行考察。對于動力電池振動性能，可采用試驗方法進行分析優化[2]，國際上也存在較成熟的數值仿真方法進行模擬分析[3]。由于CAE仿真可以在動力電池樣件制造出之前對其振動能否達到要求進行預估計算，近期在國內動力電池設計中作為有效驗證手段得到應用[4-5]。
某電動汽車設計開發過程中，其動力電池無法借用成熟資源，需重新開發。動力電池振動性能參考GB/T 31467.3標準進行仿真，分析結果發現電池上箱體存在振動疲勞風險。對風險位置進行分析后，使用形貌優化方法對上箱體進行優化計算，得到上箱體優化方向；參考形貌優化結果對上箱體設計更改后，上箱體第一階模態頻率提高62.1%，振動疲勞性能提高至2e8以上，風險消除。
1 理論基礎
1.1振動疲勞
1981年Valani利用內時理論推導了結構疲勞壽命與加載頻率之間的關系，1993年毛罕平和陳翠英推導了全面反映加載頻率影響的裂紋擴展速率公式。隨后Dimarogona和他的研究生系統研究了共振條件下結構疲勞裂紋擴展機制[6]，Dentsora和Kouvaritaki系統分析了激勵頻率對共振條件下聚合物材料疲勞裂紋擴展壽命的影響，Colakoglu推導了疲勞裂紋萌生壽命與結構阻尼變化的關系。而隨著計算機仿真分析技術的發展，已有多種CAE軟件實現了振動疲勞模塊化分析功能。
展開 
GB31467的相關專題、標簽、搜索
GB31467的最新內容
、電機、電控系統，需要開發專項測試標準：
測試項目
傳統方法
新能源適配方法
測試標準
環境測試
溫濕度循環
增加電池熱失控模擬
GB
電池包是新能源汽車的關鍵零部件，其耐久性影響著新能源汽車整體的可靠性，按照國標GB/T31467.3-7.1振中的要求，電池包需要在振動試驗臺上進行三個方向上疲勞耐久，測試從Z軸開始，然后是Y軸，最后是X軸。每個方向的測試時間是21個小時。
本文基于某車型動力電池包，使用
Hypermesh-Optistruct-Ncode聯合仿真分析手段，進行隨機振動疲勞分析。
國家標準GB/T31467也對電池包在振動、機械沖擊、翻滾和擠壓等極端工況下的安全提出了具體要求。
安全是底線，因此電池包結構件設計的終極目的是：保證電池在各種載荷下不發生變形或失效的前提下，盡可能降低結構重量。
畢竟，同事用盡全身力氣將電芯擠得密密麻麻，也只減少了30kg的重量。
你隨便一個結構件就50公斤，同事間關系怎么可能和諧呢？
<p>新國標GB38083-2022（<span style="color: rgb(4, 4, 4);">代替GB/T 31467.3-2015</span>）中對新能源電池pack的結構強度進行了強制性的要求。在設計階段，各主機廠都將電池pack需通過國標強度仿真（包括擠壓、隨機振動、沖擊和模擬碰撞等工況）作為必要條件。
2015年，國家標準化管理委員會頒布了一系列標準，GB/T 31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》、GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》、GB/T 31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》及 GB/T 31467. 1-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第1部分 高功率應用測試規程、GB/T 31467
GB/T 2900.41-2008 電工術語 原電池和蓄電池
GB/T 19596-2017 電動汽車術語（ISO8713:2002,NEQ）
GB/T 31467.2電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第2部分：高能量應用測試規程
QC/T 468-2010 汽車散熱器
GB/T 18386-2017 電動汽車 能量消耗率和續駛里程試驗方法
GB 18352.6-2016 輕型汽車污染物排放限制及測量方法
同時，替代了原來的GB/T31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》和GB/T31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第3部分：安全性要求與測試方法》。這意味著這些標準比原來更加嚴格了。
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》的主要變化點。
三、電池包隨機振動
3.1 試驗標準：GB/T31467-2015
3.2 Z方向試驗條件
3.3 Y方向試驗條件1
3.4 Y方向試驗條件2
3.5 按電池包裝車位置選取Y軸試驗條件
3.6 X方向試驗條件
3.7 試驗順序和方向定義：Z→Y→X 水平縱向X方向即為行車方向
3.8 振動臺選擇，電池包尺寸大，質量重，振動量級小，一般選擇5噸以上推力振動臺，臺面1200mm*1200mm
對于機械沖擊的要求，在電池包安全標準《GB/T 31467.3-2015 電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第3部分 安全性要求與測試方法》中，只對z向提出了要求，具體是25g沖擊15s，3次，觀察2小時。
案例中自行設定的仿真參數為，制動減速度設置為g=9.8m/s^2，急轉彎時向心加速度取0.8g，z向動載荷系數取2.0。參數整體設置比較小。
1.3 試驗項目
目前有關動力電池系統電性能測試的主要依據是GB/T31467.1-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第1部分：高功率應用測試規程》和GB/T31467.2-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第2部分高能量：應用測試規程》這兩個國家標準。
