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具體來(lái)說(shuō)，電池單體擠壓之后，應(yīng)力會(huì)在單體內(nèi)部產(chǎn)生分布。在材料的許用應(yīng)力強(qiáng)度范圍內(nèi)，應(yīng)力構(gòu)成與應(yīng)變成正比例，這時(shí)單體材料具有彈性。但如果應(yīng)力超過了材料的極限強(qiáng)度，單體開始發(fā)生塑性變形，這時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變之間不再成比例，單體不再具有彈性，并可能出現(xiàn)裂紋或斷裂。

最終成形的速度和流動(dòng)應(yīng)力圖見圖5(圖中細(xì)線長(zhǎng)短表示金屬流動(dòng)速度大小)，在復(fù)合擠壓過程中，流動(dòng)等效應(yīng)力最大的地方集中在擠壓件擠壓分流的地方，在坯料的棱部也有少許較大應(yīng)力，最大流動(dòng)等效應(yīng)力220.3MPa，未超過材料的許用應(yīng)力，仍應(yīng)注意避免產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。

圖8 破壞／破裂預(yù)測(cè)分布云圖模具應(yīng)力分析因?yàn)楫a(chǎn)品尺寸較小，導(dǎo)致模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度稍弱一些，在模具的結(jié)構(gòu)上還需進(jìn)一步研究，所以針對(duì)設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)做了應(yīng)力模擬分析。閉式冷擠壓成形，成形終步的噸位最高，模具所承受的壓力也最大，因此，選取成形終步時(shí)的模具受力情況進(jìn)行應(yīng)力分析。

，并以一幕墻鋁型材為研究對(duì)象，對(duì)擠壓過程中的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、溫度場(chǎng)及速度場(chǎng)進(jìn)行了分析，依據(jù)分析結(jié)果對(duì)模具進(jìn)行修正，最后得到合格的產(chǎn)品。

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(yàn)電池包是否可以滿足國(guó)標(biāo)對(duì)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(lái)建模以及求解。

圖11所示為優(yōu)化方案3對(duì)應(yīng)的上模應(yīng)力分布云圖，導(dǎo)流塊在材料到達(dá)上模前先起到分流作用，降低了上模分流橋承擔(dān)的壓力，模具危險(xiǎn)點(diǎn)的受力為916.29 MPa，小于模具在工作溫度下的屈服強(qiáng)度，實(shí)際擠壓過程中不易失效，故增加導(dǎo)流塊可以減少上模所受應(yīng)力。

在之前的推文中我們使用粘塑性自洽多晶體塑性模型（Visco-plasitic Self Consistant，VPSC）計(jì)算了面心立方（fcc）、體心立方（bcc）金屬材料變形過程，實(shí)現(xiàn)了織構(gòu)演變的模擬，應(yīng)力預(yù)測(cè)等。本文將介紹VPSC模擬FCC金屬等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAE)工藝。

因此，嚴(yán)格上講，機(jī)械沖擊過程材料所受最大應(yīng)力不能超過屈服強(qiáng)度，其核心思想是材料需要繼續(xù)正常工作，必須保持在彈性范圍內(nèi)。擠壓行業(yè)內(nèi)常用標(biāo)準(zhǔn)：材料的抗拉強(qiáng)度、侵入30%或100kN擠壓力時(shí)不起火不爆炸工況解讀：擠壓仿真模擬整車受到碰撞所受載荷，屬于客戶濫用工況，只需滿足一次性安全防護(hù)即可 相比于隨機(jī)振動(dòng)、機(jī)械沖擊的長(zhǎng)期服役要求，擠壓只需滿足一次性載荷即可。

管道熱脹導(dǎo)致活動(dòng)段發(fā)生運(yùn)動(dòng)，對(duì)折角弧段或彎頭發(fā)生擠壓及彎曲，首先必須保證熱態(tài)全載荷作用下不發(fā)生失穩(wěn)，其次是熱態(tài)-冷態(tài)來(lái)回循環(huán)變化應(yīng)力范圍要滿足安定性要求，確保疲勞壽命的滿足。 可能很多人誤認(rèn)為彎頭變形是溫度熱脹引發(fā)的，溫度引發(fā)的就是二次應(yīng)力，二次應(yīng)力就得按安定性原則來(lái)控制，這是錯(cuò)誤的。

圖6所示的是擠壓模具下模的應(yīng)力分布圖，通過觀察可以得出，模具中間部位受到應(yīng)力最大，最大值為391.5 Mpa，其他部位相對(duì)較小。因此在設(shè)計(jì)模具是，應(yīng)力大的部位需要對(duì)其添加材料加強(qiáng)或?qū)υ摬课坏牟牧线M(jìn)行處理以達(dá)到加強(qiáng)目的。圖7是擠壓模具下模Mag方向的應(yīng)變分布圖，從圖中可以中間紅色部位的應(yīng)變是最大的，最大值為0.005 248 mm。

此處先擱置擠壓法的計(jì)算過程不提，假設(shè)已經(jīng)獲得預(yù)期的初始變形應(yīng)力。繼續(xù)進(jìn)行第二仿真步，傳遞板子的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)；預(yù)應(yīng)力的傳遞方法在微信公眾號(hào)文章：“ansys分析中如何考慮殘余應(yīng)力影響？”

應(yīng)力腐蝕是指在特定應(yīng)力條件下，金屬材料遭受腐蝕破壞的現(xiàn)象。它是由金屬表面與介質(zhì)接觸時(shí)的化學(xué)反應(yīng)和材料內(nèi)部的應(yīng)力相互作用導(dǎo)致的。應(yīng)力腐蝕通常發(fā)生在金屬材料表面受到應(yīng)力作用的情況下，同時(shí)接觸有特定的化學(xué)介質(zhì)。應(yīng)力可以來(lái)自外界應(yīng)力（如拉伸、彎曲、擠壓等），也可以是由材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力引起的。化學(xué)介質(zhì)可以是溶液、氣體或其它特定的環(huán)境條件。應(yīng)力腐蝕的破壞是一種在金屬材料表面出現(xiàn)局部腐蝕和裂紋的形式。

圖1 2 單元C應(yīng)力曲線 三種單元描述了摩擦磨損的整個(gè)過程，在磨損的初期無(wú)明顯磨損產(chǎn)生，涂層在交變接觸應(yīng)力的影響下形成裂紋，裂紋擴(kuò)散貫通造成材料局部剝落，剝落的顆粒產(chǎn)生磨粒磨損，磨粒擠壓撞擊涂層材料，使涂層破損，在涂層表面造成劃痕。此外，剝落區(qū)域的材料不再均勻連續(xù)，這將導(dǎo)致應(yīng)力集中產(chǎn)生，從而成為下次裂紋產(chǎn)生的起始點(diǎn)。

該案例只能為電池包的擠壓仿真提供思路，并不能代表真實(shí)的擠壓仿真。實(shí)際上，輥?zhàn)訉?duì)電池包的擠壓速度很緩慢，擠壓的過程中可以看成無(wú)數(shù)個(gè)微小時(shí)間間隔的靜態(tài)過程，因此電池包的擠壓仿真用Abaqus做準(zhǔn)靜態(tài)仿真更準(zhǔn)確。由于水平有限和硬件不足，僅僅以低速碰撞替代準(zhǔn)靜態(tài)擠壓，為電池包的擠壓仿真探索思路。 在本案例中用到的卡片和關(guān)鍵字總結(jié)如下。

，Mises等效應(yīng)力由開始主要集中于模型上沖邊緣，尤其是靠近中模邊緣的區(qū)域，而粉體內(nèi)部的剪切應(yīng)力呈現(xiàn)正負(fù)數(shù)值，說(shuō)明剪切應(yīng)力的方向存在相反的情況。

分流橋的作用主要是對(duì)金屬液體的分流作用和削減懸臂處應(yīng)力集中的現(xiàn)象。本研究擠壓模具的分流橋?qū)挾仁请S鋁型材的寬度的變化的，但形狀一樣的。圖1為本研究的擠壓模具的裝配圖。運(yùn)用Solidworks軟件對(duì)本設(shè)計(jì)研究的擠壓模具進(jìn)行三維模型構(gòu)建。

、拔模約束、對(duì)稱約束01擠壓約束施加方法02自由形狀變量自由形狀變量為下圖中的節(jié)點(diǎn)，左側(cè)箭頭為擠壓約束方向。

Hoek于1998年研究了在軟弱巖體中的隧道的應(yīng)變和強(qiáng)度應(yīng)力比之間的近似關(guān)系，如下圖所示。橫坐標(biāo)是巖體強(qiáng)度與原巖應(yīng)力的比值，縱坐標(biāo)是(隧道變形量與隧道直徑的比)*100。

01優(yōu)化前應(yīng)力02優(yōu)化后應(yīng)力03優(yōu)化后形狀的截面圖（1/4模型）04優(yōu)化結(jié)果拓展：根據(jù)制造要求施加擠壓約束、拔模約束、對(duì)稱約束01擠壓約束施加方法02自由形狀變量自由形狀變量為下圖中的節(jié)點(diǎn)，左側(cè)箭頭為擠壓約束方向。限制邊界上的節(jié)點(diǎn)只能沿著厚度方向運(yùn)動(dòng)。