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頻率響應分析工況設置如下圖所示： 圖3 電池包頻響分析設置 基于Ncode的隨機振動疲勞分析3.1 頻率分析結果讀入，首先搭建疲勞分析五框圖，將頻響分析結果導入到五框圖中的FEinput模塊 圖4 隨機振動疲勞分析流程圖3.2 定義PSD曲線，選擇Vibration on Generator，生成ZYX三個方向PSD加速度頻譜

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對電池包結構隨機振動響應的影響； 考查不同模態數及掃頻區間對結構隨機響應結果的影響； 可快速設置不同放大系數下的功率譜密度對結構隨機響應的影響

例如，如果PSD以g^2/Hz為單位，則FRF應表示在頻率范圍內對1g負載的頻率響應。輸入完功率譜密度文件后還需對PSD隨機振動分析進行設置，如圖4所示。電池包的隨機振動的壽命估計采用Dirlik方法，該方法是通過運用蒙特卡羅（Monte Carlo）技術做大量的計算機模擬，得出頻域信號疲勞分析法的經驗閉合解。Dirlik給出的經驗公式已經被證明精度足夠，在工程上經常采用。

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。

圖16 基于Simdroid平臺的仿真APP開發環境3、基于仿真APP的結構設計本仿真APP針對電子行業典型的PCB結構進行模態分析和隨機振動分析，可實現：1）評估焊點材料屬性對結構模態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生強度失效；3）評估不同模態阻尼比對隨機振動響應結果的影響。

根據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；根據得到的應力響應結果，通過ncode計算電池包疲勞性能。

有以下幾個原因： 確定頻率范圍：模態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。 選擇模態數量：模態分析可以幫助確定需要考慮的模態數量。隨機響應分析通常會基于一定數量的模態來估計結構的響應。

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下載，無需激活，默認就送30天免費試用！

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

PSD隨機振動及疲勞壽命計算4.

圖2-9 屬性賦予 三、分 析 1）分析步 ① 點擊有限元分析>新增分析，創建一個‘結構分析’ ，選擇子分析步為模態，點擊繼續； ② 在模態分析步彈窗中，選擇給定30振型數 圖3-1 分析步創建 ① 點擊有限元分析>隨機響應，彈出隨機響應分析步彈窗； ② 在隨機響應分析步彈窗中，a.輸入最小頻率

簡單來說就是在笛卡爾坐標系下以單自由度系統的固有頻率為橫坐標，以其響應峰值為縱坐標畫成的曲線，SRS可以量化來自無數不同事件的瞬態振動：如地震、爆炸、導彈發射等沖擊環境。 在基于SRS的沖擊控制過程中，一個典型的步驟是沖擊響應擬合，進行小波分解以產生符合振動臺限值的等效時間歷程輸入。

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。

2、動力電池的剛度分析 電池包在各種加速度慣性載荷下的剛度分析，查看位移結果。 3、動力電池的模態分析 電池包的約束模態分析，查看模態頻率和模態振型。 4、動力電池的隨機振動分析 電池包在PSD譜下的隨機振動分析，查看位移和應力結果。

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。

AIFEM求解器在求解大規模網格模型下的隨機響應時，具有高效的求解效率，例如在200萬網格的電池包隨機響應分析案例中，在相同的輸入和輸出設定下，AIFEM求解時間少于某國外成熟商軟近30%，幫助用戶快速判斷設計方案的可行性。

圖7多軸隨機載荷激勵同時施加 隨機振動疲勞求解 隨機振動疲勞采用標準S-N求解器進行求解，需要材料S-N曲線的輸入，該曲線對疲勞壽命計算至關重要。材料S-N曲線一般通過疲勞試驗獲得，也可以參考ANSYS NCODE材料庫中的材料。軟件根據輸入頻響傳遞函數、載荷譜計算出結構應力響應的PSD,直接基于應力響應PSD完成應力循環計數，結合S-N曲線進行損傷計算。

5.橋梁結構動力響應測試 橋梁結構振動測試傳感器的布局應根據結構形式確定。根據理論計算得出的振動模型的近似形狀，應將傳感器布置在位移較大的位置，以測量橋梁結構的最大響應。 根據激勵方法，橋梁振動測試分為自然振動法，強制振動法和脈動法。 振動測試方法的選擇應基于橋梁的類型和剛度，以及簡化和易于測試的原則。