電池包翻轉分析
關注創建者：笛聲 創建時間：2020-07-01
電池包翻轉分析的視頻教程
電池包翻轉分析的實例教程
1 問題設定 新能源汽車電池包擠壓分析的目的是采用 FEA 方法檢驗電池包是否可以滿足國標對電 池包擠壓性能的要求，包括電池包在擠壓過程中的結構變形、應力以及整體剛度等指標。
本 案例是利用 Abaqus2017 來建模以及求解。 電池包構件 電池包擠壓幾何模型（上下灰色的平板為剛體擠壓板）
部件的網格類型
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本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對隨機振動的疲勞壽命 分析。
1 問題設定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。該電池組的兩端共有 6 個端點，分別受 到垂直于電池組平面的激勵作用，且激勵的加速度功率譜密度曲線（ASD）相同。 由于在隨機振動基于線性動力學原理，因此電池，PC 材料等采用實體建模，其他鈑金 采用殼單元建模， 設定相關的 fastener 點焊單元，coupling 耦合單元和 tie 約束，建立零件 和零件之間相應的連接關系。
兩端所對應的 PSD 譜線如下圖。請注意該曲線的頻率截斷在 200Hz 處。
2 分析過程 一般來說，針對隨機振動的疲勞分析包含兩大步。第一步是在 Abaqus 中完成固有模態 和掃頻兩個計算；第二步是把這兩個計算結果與 PSD 曲線一起輸入 fe-safe，運行若干設置 后完成疲勞分析，得到相關結果。
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展開 電池包Icepak分析流程
1 前處理
前處理主要是將對熱分析過程不重要的零部件或特征進行刪減或簡化、材料屬性、網格劃分等。
1.1 幾何簡化
一般需要對幾何體進行以下處理：
a) 去除倒角及倒圓角；
b) 刪除電池包內各類緊固件、箱體加強筋并填充所有的螺紋孔、零部件安裝孔；
c) 去除小錯位或小間隙（一般＜0.5mm，也可在后續的網格gap中設置消除）；
d) 對不規則孔采用等效方孔或圓孔代替，后續轉化為Icepak可識別的opening對象；
e) 對于薄板（一般＜2mm），如箱體，采用面（surface）替代，后續轉化為Icepak可識別的Plate對象；
等特征盡量采用Icepak的1級或2級轉化，如方形電芯、圓柱形電芯均可通過一級轉化為Block對象。如果需要保留結構復雜的CAD體，則可選擇3級CAD體轉化，不過三級轉化會在網格劃分過程中產生大量網格，影響求解效率。
1.2 導出為Icepak文件
將幾何對象全部轉化為Icepak可識別的對象后，另存為Icepak文件。在文件夾中可得到一個model文件，該文件包含了所有的幾何模型信息。新建一個文件夾并重新命名，將model文件放入該文件夾中即為一個Icepak項目。
1.3 材料屬性及邊界條件
1.3.1material進行材料的建立。
1.3.2風扇設置
1.3.3格柵設置
1.4 網格劃分
2 求解設置
監控點設置
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展開 <p>1 分析流程</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/63104d8b27704c599c67215bbb5a117a.png" title="1.png" alt="1.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202301/63104d8b27704c599c67215bbb5a117a.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202301/63104d8b27704c599c67215bbb5a117a.png?image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202301/63104d8b27704c599c67215bbb5a117a.png">
</div><p><img src="https://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"></p><p>2 案例分析</p><p>2.1 3D模型前處理</p><p>關鍵點：不能存在重復面、干涉以及單獨面。
展開 四、如何將時域隨機振動曲線轉換得到功率譜密度曲線
五、 隨機振動分析理論
附.常見功率譜密度曲線給出形式
附.以dB/oct形式給出的功率譜密度曲線如何計算
附.國標中定義的PSD譜總均方根加速度值是如何計算的？
六. 隨機振動分析案例-abaqus
第一步：計算結構模態，輸出位移和應力。
第二步：隨機振動分析
2.1 定義輸出頻率上下限和模態阻尼
2.2 定義PSD載荷及加載
2.3 定義輸出
2.4 隨機振動計算頭文件設置
2.5 隨機振動分析結果
2.6 隨機振動σ應力結果評價
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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。按照振動臺架邊界條件進行工況設置
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圖1 新能源汽車電池包結構示意圖
汽車在路面行駛時，會遭遇到較為復雜的路面工況，比如顛簸路
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【iSolver案例分享58】新能源汽車電池包底座模態分析
1.引言：
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件，對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現，具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法組件，精度和Abaqus一致。本文以新能源汽車電池包底座模態分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比
本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對隨機振動的疲勞壽命 分析。
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電池包Icepak分析流程
1 前處理
前處理主要是將對熱分析過程不重要的零部件或特征進行刪減或簡化、材料屬性、網格劃分等。
1.1 幾何簡化
一般需要對幾何體進行以下處理：
a) 去除倒角及倒圓角；
b) 刪除電池包內各類緊固件、箱體加強筋并填充所有的螺紋孔、零部件安裝孔；
c) 去除小錯位或小間隙（一般＜0.5mm，也可在后續的網格gap
AICFD是由天洑軟件自主研發的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動力、船舶海洋、電子設備和車輛運載等領域復雜的流動和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結果處理完整仿真分析流程，幫助工業企業建立設計、仿真和優化相結合的一體化流程，提高企業研發效率。
一、概 要
1）案例描述
本案例針對電池模組風冷散熱進行仿真分析，包含8個電池模組。案例使用湍流模型、熱源模型和多孔介質模型進行熱仿真分析
目錄
一、隨機振動的定義、特點及常見場景
二、隨機振動的數學特征--正態分布
三、 隨機振動信號為什么要用功率譜密度（PSD）表達？
四、如何將時域隨機振動曲線轉換得到功率譜密度曲線
五、 隨機振動分析理論
附.常見功率譜密度曲線給出形式
附.以dB/oct形式給出的功率譜密度曲線如何計算
附.國標中定義的PSD譜總均方根加速度值是如何計算的？
六. 隨機振動分析案例
車載動力電池包在電動汽車行駛過程中承受著振動載荷的持續作用，因此振動試驗是電池包可靠性試驗中的重要部分。動力電池包作為電動汽車的儲能裝置，在可靠性發生失效的情況下，尤其是當一些關鍵部件或結構失效（例如出現松動、斷裂等情況）時，電池單體或者模組將發生位移、晃動或者被擠壓的情況，這將進一步造成相關部件的加速損壞，導致漏電或者采樣傳感器的失效，甚至誘發電池性能衰減，管理系統失效
