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電池包是新能源汽車的關(guān)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。

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(jié)果，通過ncode計算電池包疲勞性能。

基于nCode獲得的結(jié)果與Alphatigue軟件的結(jié)果接近，其疲勞損傷分布如圖8所示。圖8 nCode電池包隨機振動疲勞分析結(jié)果8.結(jié)語疲勞問題一直是汽車結(jié)構(gòu)開發(fā)開發(fā)中的難點，影響疲勞壽命的因素較多且不易控制。本文基于Alphatigue軟件，以電池包仿真模型為基礎(chǔ)，分析了其在隨機振動載荷下的疲勞壽命。結(jié)果表明，該型電池包的疲勞性能滿足設(shè)計要求。

一、仿真APP解決方案本案例基于伏圖隱式結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)隨機振動特性的影響； 快速評估不同結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)對電池包結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)隨機響應結(jié)果的影響； 可快速設(shè)置不同放大系數(shù)下的功率譜密度對結(jié)構(gòu)隨機響應的影響

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(jié)果與 PSD 曲線一起輸入 fe-safe，運行若干設(shè)置 后完成疲勞分析，得到相關(guān)結(jié)果。 以下內(nèi)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

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在隨機載荷下的疲勞壽命評估，一直是工程上關(guān)心的重點，通常是對垂向、橫向及縱向三個方向進行檢測試驗，本文主要介紹如何在Ncode中建立兩種多軸隨機振動疲勞分析流程。 1、本次示例是根據(jù)標準IEC61373-2010設(shè)置隨機振動疲勞功率譜密度，檢驗某一設(shè)備長壽命情況。

應用案例以振動試驗臺為基礎(chǔ)激勵，選擇60噸推力振動臺分析驗證電池包箱體框架在隨機與定頻工況下的疲勞損傷效果，如圖1所示。

問題： 在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，有時為了評估結(jié)構(gòu)共振條件下是否可以滿足要求。需要將環(huán)境PSD譜，疊加共振頻率的駐頻進行振動仿真。當使用Ncode進行計算時可以實現(xiàn)同時輸入環(huán)境PSD譜和正弦駐頻。但是在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，確不能同時輸入PSD譜和正弦駐頻。

5.6 某動力電池 PACK 跌落分析5.7 動力電池 PACK 隨機振動分析案例5.8 新能源動力電池包 PSD 隨機振動及疲勞壽命計算5.9 商用車電池包懸掛支架解決方案5.10 電池包振動疲勞分析及改進5.11 新能源電池包擠壓仿真5.12 新能源電池包機械沖擊仿真5.13 基于 Mechanical 的新能源動力電池整包沖擊計算5.14 基于

在這兩種汽車行駛模擬中，白車身上的級聯(lián)負載都是在時域內(nèi)的，通常以多通道時間信號的形式出現(xiàn)，而多通道信號之間的相關(guān)性對后續(xù)隨機響應和振動疲勞結(jié)果起著至關(guān)重要的作用。 圖1：車輛振動疲勞測試 圖2：ADAMS模擬路試載荷在將采集到的時間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成頻域PSD這個過程中，一般采用傅立葉級數(shù)變換。

在這兩種汽車行駛模擬中，白車身上的級聯(lián)負載都是在時域內(nèi)的，通常以多通道時間信號的形式出現(xiàn)，而多通道信號之間的相關(guān)性對后續(xù)隨機響應和振動疲勞結(jié)果起著至關(guān)重要的作用。

(6) 某動力電池PACK跌落分析(7) 動力電池PACK隨機振動分析案例(8) 新能源動力電池包PSD隨機振動及疲勞壽命計算(9) 商用車電池包懸掛支架解決方案(10) 電池包振動疲勞分析及改進(11) 新能源電池包擠壓仿真(12) 新能源電池包機械沖擊仿真(13) 基于Mechanical的新能源動力電池整包沖擊計算(14) 基于ANSYS LS

3.兼容性適配：預留標準化接口，方便對接扭矩傳感器、功率分析儀等測試設(shè)備；T型槽支持多規(guī)格電機夾具安裝，可適配50-300kW新能源汽車驅(qū)動電機測試，提升平臺通用性。 綜上，新能源汽車試驗T型槽平臺通過針對性的材質(zhì)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計與安全配置，可適配電池包碰撞與電機耐久測試需求。科學選用專用平臺不僅能保障測試數(shù)據(jù)的可靠，還能提升測試安全性與效率。

新能源汽車動力系統(tǒng)均由高性能牽引電機提供扭力輸出，在仿真設(shè)計和研發(fā)過程中涉及到流體、結(jié)構(gòu)、溫度、電磁和控制等多個領(lǐng)域的復雜多物理場問題。 新能源汽車動力電池是一個全新的部件，在設(shè)計階段主要考慮到試用過程的安全性以及使用壽命的管理。這兩者分別與汽車的碰撞安全性以及電池的熱管理最為相關(guān)。碰撞安全性涉及到電池的安全使用與否，而電池包的熱管理則很大程度影響電池包的整體壽命和續(xù)航里程。