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1 問題設(shè)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(biāo)對電 池包擠壓性能的要求，包括電池包在擠壓過程中的結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力以及整體剛度等指標(biāo)。 本 案例是利用 Abaqus2017 來建模以及求解。

電池包行業(yè)結(jié)構(gòu)仿真分析案例4.1 ANSYS解決方案的特點4.2 電池包模型，材料，與網(wǎng)格4.3 電池包邊界條件和求解4.4 電池包案例分析4.5 結(jié)果分析以下內(nèi)容截取自該篇資料新能源動力電池整包自重分析輸入條件：電池包整包的3D分析模型，材料力學(xué)屬性，標(biāo)準(zhǔn)重力加速度及安裝孔固定約束。

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

新能源電池結(jié)構(gòu)仿真解決方案3.1 新能源動力電池整包自重分析3.2新能源汽車動力電池模組強(qiáng)度分析3.3新能源汽車動力電池單體強(qiáng)度分析3.4新能源汽車動力電池pack振動性能仿真3.5新能源電池包機(jī)械沖擊仿真3.6 新能源汽車動力電池單體跌落仿真3.7 新能源電池包跌落仿真3.8 基于Mechanical的新能源動力電池整包擠壓計算3.9 新能源動力電池包

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(xiàn)整個擠壓仿真的前處理，在lsdyna中提交計算，hyperview中進(jìn)行后處理。

【iSolver案例分享58】新能源汽車電池包底座模態(tài)分析1.引言： iSolver為一個完全自主的面向工程應(yīng)用的通用結(jié)構(gòu)有限元軟件，對標(biāo)Nastran、Ansys、Abaqus設(shè)計和實現(xiàn)，具備結(jié)構(gòu)有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎(chǔ)算法組件，精度和Abaqus一致。

圖8 各分析步參數(shù)設(shè)置7) 結(jié)果評價伏圖隨機(jī)響應(yīng)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(yīng)力等結(jié)果，其中RMS又稱為均方根或標(biāo)準(zhǔn)差。電池包隨機(jī)振動分析中RMS結(jié)果即為1σ結(jié)果，是隨機(jī)振動分析中的一個重要指標(biāo)，用于評估電池包在隨機(jī)振動載荷下的響應(yīng)特性。

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(jìn)行頻率響應(yīng)，計算20Hz幅值為1g加速度激勵下電池包應(yīng)力響應(yīng)；根據(jù)得到的應(yīng)力響應(yīng)結(jié)果，通過ncode計算電池包疲勞性能。

2 分析過程 一般來說，針對隨機(jī)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(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

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(yīng)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(tài)頻率提取，在EIGRL模態(tài)分析卡片中定義特征模態(tài)頻率提取范圍V1-V2為0-200Hz：2.3 頻率響應(yīng)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(xié)調(diào)統(tǒng)一

圖5-3 結(jié)果更新 4）可視化結(jié)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(shù)溫度，設(shè)置等級參數(shù)256，點擊應(yīng)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(jìn)行刪減或簡化、材料屬性、網(wǎng)格劃分等。

<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(jié)構(gòu)安全性和失效行為。