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圖1 車載動力電池包的有限元模型2.電池包隨機振動疲勞分析流程的模塊卡片組搭建選擇Alphatigue圖形界面的方式快速搭建隨機振動疲勞分析流程，如圖2所示。一個完整的隨機振動疲勞分析流程共分為模型輸入與工況選擇、功率譜密度文件輸入和SN求解器三部分。

以左懸置為單獨分析對象，在Hypermesh中建立直接法瞬態(tài)動力學載荷分析步Transient（direct），計算懸置支座安裝點應力響應輸出，建立工況如圖2所示 圖2 左懸置支座瞬態(tài)動力學分析工況設置 動力總成懸置支架瞬態(tài)動力學分析結(jié)果在Hypermesh設置完成瞬態(tài)動力分析工況后，提交Optistruct求解器求解

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在實際應用中就是，我們輸入隨機信號的功率譜密度，它表征著同樣平均功率的隨機信號輸入，最后會得到一個應力分布，這個應力分布滿足正態(tài)分布，也是概率分布的，而不是絕對的。注：之所以隨機響應與隨機輸入一樣滿足正態(tài)分布是因為正態(tài)分布具有線性疊加性，而且在進行動力學分析時未涉及非線性部分，所以隨機響應與隨機輸入一樣具有穩(wěn)定的數(shù)值統(tǒng)計特征。現(xiàn)在我們需要得到σ的值。

第一步是在 <a href="/major/abaqus" rel="noopener noreferrer" target="_blank">Abaqus</a> 中完成固有模態(tài)提取； 第二步是基于固有模態(tài)進行隨機振動分析，得到相關結(jié)果。</p><p>&nbsp;2.1 有限元模型準備 需要強調(diào)的是，隨機振動基于線性動力學原理，因此其建模過程要符合線性動力學相關 方法的基本要求。

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。

Altair官方線下培訓日程公布-11月12日，上海，OptiStruct結(jié)構(gòu)動力學分析培訓線下培訓時間：2024.11.12-11.14（為期三天）培訓地點：上海溫馨提示： 線下公開培訓僅支持報名后當天觀看線上直播，暫不提供回看錄播。 培訓席位有限，請至少提前一周報名，報名入口請耐心等待帖子更新或添加客服。

根據(jù)相關部門統(tǒng)計，20%的電子設備失效是由于振動導致的，而在這些失效中，焊點失效又是最為主要的原因之一。因此對封裝器件及其焊點陣列在隨機振動載荷下的應力場進行分析和評估，具有重要的工程價值。振動環(huán)境試驗和振動仿真是對印刷電路板動力學特性設計和驗證的兩種方式。

Altair官方線下培訓日程公布-4月24日，武漢，Optistruct結(jié)構(gòu)動力學分析培訓線下培訓時間：2025.4.24-4.25（為期兩天）培訓地點：武漢溫馨提示： 線下公開培訓僅線下參加，暫不實行線上直播/錄播。 培訓席位有限，請至少提前一周報名，報名入口添加客服獲取。

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圖7 約束條件6) 創(chuàng)建分析本案例采用模態(tài)法隨機響應分析，故第一步創(chuàng)建頻率分析，第二步創(chuàng)建隨機響應分析，為保證計算精度，頻率分析步的頻率區(qū)間取激勵頻率的1.5-2倍。隨機振動分析步載荷輸入即加速度PSD功率譜密度可參考《GB38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求》進行設置，完成各分析步參數(shù)設置后，提交計算。本次主要進行了Z向隨機振動分析。

本文參考周炬老師《Ansys workbench有限元分析實例詳解-動力學》中給出的公式進行轉(zhuǎn)換。具體講解請參考教程。這里僅是將教材的轉(zhuǎn)換方法結(jié)合工作需求轉(zhuǎn)化為可以方便使用的excel工具。應用介紹： Excel工具表如下。以下是進行PSD換算所需的輸入信息：? 首先環(huán)境PSD譜線信息。? 然后根據(jù)結(jié)構(gòu)的模態(tài)仿真結(jié)果，確定結(jié)構(gòu)固有頻率為駐頻點。

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。

隨機振動分析與實際產(chǎn)品的隨機振動試驗相對應。 下載地址：結(jié)構(gòu)動力學電子書籍下載