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1 問題設定 新能源汽車電池包擠壓分析的目的是采用 FEA 方法檢驗電池包是否可以滿足國標對電 池包擠壓性能的要求，包括電池包在擠壓過程中的結構變形、應力以及整體剛度等指標。 本 案例是利用 Abaqus2017 來建模以及求解。

在電池擠壓變形過程中，當載荷達到最大時電池會由于殼體強度失效、變形量增大導致其內部發生熱失控，因此對于電池單體乃至于電池包的設計，合理布置其內部結構設計，如何保護好電池包內部的電池單體，是提高電池包的防碰撞能力的最重要的考量，對于其安全性能的改善也是十分必要的途徑。

車用動力電池的擠壓載荷變形響應及內部短路失效分析_蘭鳳崇.pdf復現的文獻是《車用動力電池的擠壓載荷變形響應及內部短路失效分析_蘭鳳崇》。是華南理工大學學報的一篇EI文獻。文獻中所提到的模型材料參數、電池的各向同性本構方程都比較詳細，用getdate扣下曲線數據，與我本文里的復現仿真模型導出的曲線對比，誤差較小，論文模型復現成功。

動力電池包作為電動汽車的儲能裝置，在可靠性發生失效的情況下，尤其是當一些關鍵部件或結構失效（例如出現松動、斷裂等情況）時，電池單體或者模組將發生位移、晃動或者被擠壓的情況，這將進一步造成相關部件的加速損壞，導致漏電或者采樣傳感器的失效，甚至誘發電池性能衰減，管理系統失效、電能中斷或起火爆炸等情況的發生。因此動力電池包的振動試驗也與安全性緊密相關，一直是動力電池測試評價領域關注的重點。

以一個簡單的電池包擠壓仿真分析為例，介紹如何在hyperworks的lsdyna界面實現整個擠壓仿真的前處理，在lsdyna中提交計算，hyperview中進行后處理。

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 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

<p><span style="color: rgb(64, 64, 64);">在LS-DYNA中開展電池包擠壓模擬，通過仿真手段全面評估電池包在極端載荷下的結構安全性和失效行為。

圖8 各分析步參數設置7) 結果評價伏圖隨機響應分析可輸出PSD位移、PSD速度、PSD加速度以及RMS位移、RMS速度、RMS加速度、RMS Mises 應力等結果，其中RMS又稱為均方根或標準差。電池包隨機振動分析中RMS結果即為1σ結果，是隨機振動分析中的一個重要指標，用于評估電池包在隨機振動載荷下的響應特性。

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。

本文建立的電池包模型如下圖所示： 圖1 某電池包有限元模型 頻率響應分析2.1 邊界約束，固定約束電池包支架，如下所示： 圖2 電池包約束示意圖2.2 模態頻率提取，在EIGRL模態分析卡片中定義特征模態頻率提取范圍V1-V2為0-200Hz：2.3 頻率響應分析，為了保證和PSD載荷表中的單位保持一致，需要保證頻響分析中的激勵單位協調統一

本文以新能源汽車電池包底座模態分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。2.模型背景： 此案例為新能源汽車電池包底座的模態分析，由于汽車在使用過程中會受到路面的隨機振動激勵，對于電池包底座來說，設計初期就應該避免各階模態與路面激勵過于相近的問題，所以需要對其進行模態分析。分析對象為不規則二維實體帶加筋板結構。

圖5-3 結果更新 4）可視化結果① 溫度云圖單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數溫度，設置等級參數256，點擊應用，讀取電池包表面溫度云圖，可以看出電池包最高溫度在314K左右，前排電池包最高溫度略低于后排電池包。

電池包Icepak分析流程1 前處理前處理主要是將對熱分析過程不重要的零部件或特征進行刪減或簡化、材料屬性、網格劃分等。