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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(guó)標(biāo)GB/T31467.3-7.1振中的要求，電池包需要在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行三個(gè)方向上疲勞耐久，測(cè)試從Z軸開始，然后是Y軸，最后是X軸。每個(gè)方向的測(cè)試時(shí)間是21個(gè)小時(shí)。本文基于某車型動(dòng)力電池包，使用Hypermesh-Optistruct-Ncode聯(lián)合仿真分析手段，進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析。

根據(jù)GB 38031—2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》中 8.2.1要求，對(duì)電池包三個(gè)方向分別加載定頻激勵(lì)，首先，利用optistruct/nastran進(jìn)行頻率響應(yīng)，計(jì)算20Hz幅值為1g加速度激勵(lì)下電池包應(yīng)力響應(yīng)；根據(jù)得到的應(yīng)力響應(yīng)結(jié)果，通過ncode計(jì)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(jī)振動(dòng)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(diǎn)，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(jī)振動(dòng)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(jì)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(duì)某新能源汽車電池包進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)仿真，并對(duì)仿真流程進(jìn)行無碼化快速封裝，形成專用的汽車電池包隨機(jī)振動(dòng)仿真APP，可實(shí)現(xiàn)以下功能： 快速評(píng)估不同材料對(duì)箱體結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)特性的影響； 快速評(píng)估不同結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)對(duì)電池包結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)的影響； 考查不同模態(tài)數(shù)及掃頻區(qū)間對(duì)結(jié)構(gòu)隨機(jī)響應(yīng)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(duì)結(jié)構(gòu)隨機(jī)響應(yīng)的影響

2 分析過程 一般來說，針對(duì)隨機(jī)振動(dòng)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(gè)計(jì)算；第二步是把這兩個(gè)計(jì)算結(jié)果與 PSD 曲線一起輸入 fe-safe，運(yùn)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(xì)的電池包跌落仿真分析 附件為完整教程和CAE模型文件.rar

PSD隨機(jī)振動(dòng)及疲勞壽命計(jì)算4.

圖1 電池包箱體框架振動(dòng)測(cè)試國(guó)高材分析測(cè)試中心配備30kN、40kN、60kN推力振動(dòng)臺(tái)，可根據(jù)設(shè)備性能及試驗(yàn)條件及樣品作出選擇合適的設(shè)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(dòng)臺(tái)，再在Z 軸、Y 軸、X軸分別施加隨機(jī)振動(dòng)加速度與定頻振動(dòng)載荷，加載順序?yàn)閆 軸隨機(jī)、Z 軸定頻、Y 軸隨機(jī)、Y 軸定頻、X 軸隨機(jī)、X 軸定頻，加載時(shí)間分別為每個(gè)方向隨機(jī)振動(dòng)

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在隨機(jī)載荷下的疲勞壽命評(píng)估，一直是工程上關(guān)心的重點(diǎn)，通常是對(duì)垂向、橫向及縱向三個(gè)方向進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，本文主要介紹如何在Ncode中建立兩種多軸隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析流程。 1、本次示例是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC61373-2010設(shè)置隨機(jī)振動(dòng)疲勞功率譜密度，檢驗(yàn)?zāi)骋辉O(shè)備長(zhǎng)壽命情況。

PSD隨機(jī)振動(dòng)及疲勞壽命計(jì)算4.

CAE技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用從最初的線彈性部件分析到汽車結(jié)構(gòu)中大量的非線性問題分析，到現(xiàn)在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等，CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的所有方面。小到螺栓預(yù)緊力分析，大到整車碰撞模擬和整車NVH（噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度）分析，CAE分析都發(fā)揮了無可替代的優(yōu)勢(shì)和作用。CAE分析范圍覆蓋了結(jié)構(gòu)、流體力學(xué)、多體動(dòng)力學(xué)、被動(dòng)安全、工藝、整機(jī)合整車性能等方方面面。

本文結(jié)合新能源汽車試驗(yàn)平臺(tái)、電池包測(cè)試專用T型槽、電機(jī)耐久試驗(yàn)基準(zhǔn)臺(tái)等高頻關(guān)鍵詞，針對(duì)性解析適配電池包碰撞與電機(jī)耐久測(cè)試的專用方案，為新能源汽車核心部件測(cè)試提供實(shí)操支撐。

問題： 在Ansys Workbench進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析時(shí)，有時(shí)為了評(píng)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(jìn)行振動(dòng)仿真。當(dāng)使用Ncode進(jìn)行計(jì)算時(shí)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)輸入環(huán)境PSD譜和正弦駐頻。但是在Ansys Workbench進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析時(shí)，確不能同時(shí)輸入PSD譜和正弦駐頻。

，通過三維建模和有限元仿真的方法對(duì)鋼制與鋁制電池包箱體的保溫性能進(jìn)行了對(duì)比研究，得出了鋁制電池包箱體由于其下箱體采用中空結(jié)構(gòu)，所以其隔熱保溫性能優(yōu)于鋼制電池包箱體。

電池包作為新能源汽車的核心部件，在車輛行駛過程中會(huì)頻繁經(jīng)歷涉水沖擊場(chǎng)景，因此發(fā)生水流侵入電池包內(nèi)部，造成絕緣故障帶來安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)較大。主要有兩種失效形式：1、塑料件電池包密封蓋受水沖擊發(fā)生變形甚至破裂失效；2、電池包密封結(jié)構(gòu)受水沖擊滲水失效。