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一、仿真APP解決方案本案例基于伏圖隱式結構分析功能對某新能源汽車電池包進行隨機振動仿真，并對仿真流程進行無碼化快速封裝，形成專用的汽車電池包隨機振動仿真APP，可實現(xiàn)以下功能： 快速評估不同材料對箱體結構隨機振動特性的影響； 快速評估不同結構阻尼系數(shù)對電池包結構隨機振動響應的影響； 考查不同模態(tài)數(shù)及掃頻區(qū)間對結構隨機響應結果的影響； 可快速設置不同放大系數(shù)下的功率譜密度對結構隨機響應的影響

本文利用通用疲勞壽命分析軟件Alphatigue進行電池包的隨機振動疲勞分析。1.有限元仿真模型頻率響應分析采用MSC.Nastran求解，分析模型的殼單元采用CQUAD4和CTRIA3單元模擬，各部件之間通過RBE2進行連接，模型總計18473個單元和18622個節(jié)點，如圖1所示。

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(lián)合仿真分析手段，進行隨機振動疲勞分析。

圖16 基于Simdroid平臺的仿真APP開發(fā)環(huán)境3、基于仿真APP的結構設計本仿真APP針對電子行業(yè)典型的PCB結構進行模態(tài)分析和隨機振動分析，可實現(xiàn)：1）評估焊點材料屬性對結構模態(tài)特性及隨機振動響應的影響；2）計算不同PSD譜加載里量級下的隨機振動響應RMS結果，評估焊點陣列在極限工況下是否發(fā)生強度失效；3）評估不同模態(tài)阻尼比對隨機振動響應結果的影響。

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(tài) 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。 以下內容包含完整的詳細的電池包跌落仿真分析 附件為完整教程和CAE模型文件.rar

2.根據(jù)產品工作環(huán)境輸入環(huán)境PSD譜，3.根據(jù)模態(tài)仿真結果輸入，正弦駐頻頻率（通常由振型或者單位激勵的諧響應仿真的響應峰值確定）幅值、帶寬：根據(jù)試驗要求結合頻率點確定。（第一行116.36Hz，為驗證excel的計算結果是否與教材案例一致）4.點擊“組合”按鈕即可完成PSD疊加。將疊加后PSD譜復制到Ansys Workbench中進行隨機振動仿真。

根據(jù)GB 38031—2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中 8.2.1要求，對電池包三個方向分別加載定頻激勵，首先，利用optistruct/nastran進行頻率響應，計算20Hz幅值為1g加速度激勵下電池包應力響應；根據(jù)得到的應力響應結果，通過ncode計算電池包疲勞性能。

PSD隨機振動及疲勞壽命計算4.

上面展示的兩個仿真，均基于我司自研的國產結構仿真軟件AIFEM。 無論是靜力分析、模態(tài)分析，諧響應/隨機響應分析，還是線性/非線性屈曲，AIFEM都可以。 國產軟件極易上手，開發(fā)團隊響應迅速。能看到最后，我猜你很可能是電池包結構工程師！ 趕緊去天洑軟件官網(wǎng)下載，無需激活，默認就送30天免費試用！

摘 要：新能源汽車電池包在使用過程中，會因為一些輕微碰撞、沖擊或者長期振動等原因，對內部電池單體造成一定的影響，但影響程度不易觀察，如何對受損車輛的電池包損傷程度進行合理性的判定，甚至留出一個安全閾值，對于用戶來說至關重要。

圖1 電池包箱體框架振動測試國高材分析測試中心配備30kN、40kN、60kN推力振動臺，可根據(jù)設備性能及試驗條件及樣品作出選擇合適的設備，咨詢電話020-66221668首先將帶電池包的電池箱框架安裝在振動臺，再在Z 軸、Y 軸、X軸分別施加隨機振動加速度與定頻振動載荷，加載順序為Z 軸隨機、Z 軸定頻、Y 軸隨機、Y 軸定頻、X 軸隨機、X 軸定頻，加載時間分別為每個方向隨機振動

金屬支架左側3端面固定支撐，隨機振動載荷類型為G加速度譜，方向為Y向，具體數(shù)值見圖，計算該工況下的疲勞壽命。 圖 1模型 圖2 G加速度譜 1、仿真流程搭建 為提升計算效率，本例采用MSUP諧響應分析聯(lián)合nCode進行隨機振動疲勞仿真。

圖3 電器盒諧響應分析 一階共振峰下的位移云圖3）新增隨機響應分析功能隨機響應分析是對隨機振動輸入的一種統(tǒng)計學模擬仿真。AIFEM在模態(tài)空間內對隨機響應結果進行計算和疊加，再轉換到物理坐標系下。輸入數(shù)據(jù)為自相關的功率譜密度PSD，輸出為響應功率譜密度、自相關函數(shù)、響應變量的均方根等參數(shù)。基于這些參數(shù)可以考察結構在隨機環(huán)境下的工作情況，評估結構的振動特性和可靠性。

一 分析背景在分析一個復雜模型的隨機振動時，監(jiān)測某個應力最大值節(jié)點的響應，優(yōu)化結構后使其一階頻率提高。類似白噪聲的激勵下，這個節(jié)點應力反而更大了。一階頻率越高，結構反而越差？所以這里想討論三個問題：1. 固有頻率和隨機振動應力的理論計算公式，說明其影響因素2. 用簡單模型，說明是有這種可能的3.

電池包仿真行業(yè)內，如隨機振動仿真常用材料抗拉強度的1/5或屈服強度的1/3做為安全閾值，李某人參加過多次行業(yè)峰會，曾與從電池包行業(yè)十幾年的仿真專家和高校教授交流過，這個判斷標準的依據(jù)是什么？出自何處？答案都是判斷標準是行業(yè)經(jīng)驗，通過大量的實驗驗證和修正得到，已經(jīng)找不到出處源頭。

有以下幾個原因： 確定頻率范圍：模態(tài)分析可以幫助確定結構的固有頻率范圍。這對于隨機響應分析中的頻率范圍選擇非常關鍵，因為隨機激勵通常以一段頻率范圍內的能量進行建模。通過模態(tài)分析，我們可以了解結構的固有頻率范圍，并確保在隨機響應分析中涵蓋這個范圍。 選擇模態(tài)數(shù)量：模態(tài)分析可以幫助確定需要考慮的模態(tài)數(shù)量。隨機響應分析通常會基于一定數(shù)量的模態(tài)來估計結構的響應。

新能源電池結構仿真解決方案3.1 新能源動力電池整包自重分析3.2新能源汽車動力電池模組強度分析3.3新能源汽車動力電池單體強度分析3.4新能源汽車動力電池pack振動性能仿真3.5新能源電池包機械沖擊仿真3.6 新能源汽車動力電池單體跌落仿真3.7 新能源電池包跌落仿真3.8 基于Mechanical的新能源動力電池整包擠壓計算3.9 新能源動力電池包

2 驅動電機對整車振動噪聲的影響研究 研究驅動電機噪聲對整車噪聲的影響有利于確定電機振動噪聲的研究重點。2008年，蔡建江等對燃料電池轎車進行試驗，得出在超過某一車速下，驅動電機振動幅值變化和車內噪聲的頻率變化基本一致，且在高速工況下車內噪聲最主要頻率成分為電機轉速的基頻或諧頻。

一、概 要 1）案例描述 火箭藥柱在運輸過程中受到各方向的顛簸等激勵，這個隨機激勵可用PSD譜來描述。本案例仿真某型藥柱在水平PSD譜下的隨機響應。 2）幾何 某型藥柱幾何如圖1-1所示，取其四分之一模型進行分析，由紅色殼體、灰色絕熱層、綠色包覆層和藍色推進劑組成。