快速熱循環(huán)注塑的案例
利用sherlock進行快速熱循環(huán)疲勞評估
具體的計算過程如下：
首先根據(jù)結構尺寸和材料參數(shù)計算得到載荷F：
再根據(jù)溫度變化范圍得到應變變化范圍：
然后計算應變能：
最后由應變能計算循環(huán)壽命：
在此計算過程中，需要輸入的結構和材料參數(shù)既可以手動輸入，也可以通過sherlock直接讀取ECAD文件獲取。
分析流程
分析模型直接從ECAD文檔讀取，包含多個odb文件，sherlock只需要直接讀取打包好的tgz格式文件即可。
圖 1 讀取tgz文件得到的部件列表
在Sherlock中直接定義熱環(huán)境，如下圖：
圖 2 熱環(huán)境定義
定義好熱環(huán)境之后，就可以直接進行焊點熱疲勞的分析了。如下設置焊點的材料（可以在材料庫直接選擇，也可以自定義）及熱循環(huán)事件，點擊運行即可。如下圖：
圖 3 焊點熱疲勞求解設置
點擊運行后，幾秒鐘，就可以得到計算結果。雙擊結果查看：
圖 4 焊點疲勞計算結果
從計算結果可以看到，焊點的個數(shù)、類型等等，以及循環(huán)一次產(chǎn)生的損傷及失效的循環(huán)次數(shù)。對于當前計算，焊點循環(huán)一次的損傷是0.0014，也就是熱循環(huán)711次之后，焊點就會失效。
結論
從以上計算分析發(fā)現(xiàn)，Sherlock在計算焊點疲勞時，采用了經(jīng)驗公式，計算速度極快。因此，應用Sherlock，可以快速根據(jù)計算結果進行設計方案的調(diào)整，并即刻驗證改進效果。這樣可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間，同時提升產(chǎn)品的可靠性。
展開 電動汽車快速充電循環(huán)下鋰離子軟包電池的優(yōu)化冷卻和熱分析
在低于此范圍的溫度下，電解質中的離子電導率會顯著降低，從而導致功率輸出降低、鋰電鍍和隨后的電池退化，而在更高的溫度下，加速的放熱反應會導致電池材料腐蝕、整體電池退化，并在 80°C 以上的溫度下導致熱失控。除了將溫度保持在一個狹窄的工作范圍內(nèi)，保持電池單元或模塊內(nèi)的最大溫差較低也很重要；<5°C 的值是電池內(nèi)推薦的最大溫差。
目前，大多數(shù)關于電池冷卻設計和優(yōu)化的研究工作都集中在圓柱形和棱柱形電池上。最近，袋形電池因其比圓柱形電池更高的能量密度而受到關注。目前，已經(jīng)提出了各種用于冷卻鋰離子電池的熱管理系統(tǒng)：空氣冷卻、間接液體冷卻、直接液體或浸沒冷卻、使用相變材料、熱管以及涉及兩種或多種這些方法組合的混合方法進行被動冷卻。然而，就電動汽車的商業(yè)應用而言，只有風冷和液冷已大規(guī)模實施，其他還處于研究階段。由于其高熱容量，液體冷卻仍然是迄今為止最有效和研究最多的系統(tǒng)；因此，當前的研究趨勢是尋找改進液冷板設計的方法，以實現(xiàn)更好、更具成本效益的熱控制。
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成果掠影
近期，路易斯維爾大學機械工程系Sam Park教授團隊提出了一種電動汽車快速充電循環(huán)下鋰離子軟包電池的優(yōu)化冷卻和熱分析方法。本研究使用多域建模方法對采用 1P4S 配置（1 個并聯(lián)和 4 個串聯(lián)電池）的商用 65 Ah 軟包電池進行熱分析。該研究旨在分析四種不同冷卻配置的熱行為，即具有環(huán)境冷卻的單電池、具有環(huán)境冷卻的 1P4S、僅具有底部液體冷卻的 1P4S 和具有兩側液體冷卻的 1P4S。
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