電池包結(jié)構(gòu)仿真：GB/T31467.3的隨機(jī)振動(dòng)、沖擊擠壓碰撞跌落

導(dǎo)讀：《電池包結(jié)構(gòu)仿真教程25講》是筆者2020年7月，原創(chuàng)首發(fā)仿真秀的視頻教程，截止今日播放量已達(dá)到19000+次，深受平臺(tái)用戶好評(píng)。時(shí)隔2年多，我對(duì)這套課程進(jìn)行了全新升級(jí)加餐，且重新錄制。本課程是筆者多年來(lái)在汽車行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，它包括新能源汽車電池包網(wǎng)格劃分、電池包國(guó)標(biāo)仿真、電池包疲勞仿真。還講解了電池包有限元模型的建立，講解了ncode進(jìn)行定頻掃頻隨機(jī)振動(dòng)疲勞求解方法，電池包模態(tài)接觸處理方法、電池包的螺栓，膠結(jié)，焊接處理方法和abaqus計(jì)算電池包模態(tài)，沖擊，跌落，碰撞，擠壓的方法等。

本文以課程中的模型，基于GB/T31467.3的隨機(jī)振動(dòng)、沖擊、擠壓、碰撞、跌落仿真Step by Step。歡迎讀者朋友文尾點(diǎn)贊、在看和分享本文到朋友圈截圖48小時(shí)內(nèi)贈(zèng)送模型資料一份。最后希望能夠引發(fā)電池包結(jié)構(gòu)工程師的共鳴，幫助有一定基礎(chǔ)的Hypermesh、Abaqus、nCode、Dyna、Optistruct使用經(jīng)驗(yàn)的工程師快速掌握新能源汽車電池包結(jié)構(gòu)仿真分析能力。

一、SCDM模型搭建

首先，在把電池包三維模型導(dǎo)入到SCDM后需對(duì)模塊進(jìn)行重新命名,名字可根據(jù)自己要求更改，自己可通過(guò)名字識(shí)別是哪個(gè)零部件即可，對(duì)電池單體、吊耳、壓條、箱體、箱蓋等部件重新命名；

名字更改后對(duì)電池包模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，并刪除不需要的零部件（電氣部件，螺栓等），刪除對(duì)應(yīng)力影響較小的部位的倒角、間隙等可降低建模難度；

需要?jiǎng)h除的零部件

在SCDM簡(jiǎn)化好模型后保存模型導(dǎo)入Hypermesh中，如下圖所示：

在工具欄旋則導(dǎo)入幾何導(dǎo)入（即1），然后在file type里面根據(jù)自己保存模型的類型選擇，此處我保存的模型格式為step，所以在2處選擇step格式，在3處選擇是否縮放，如果你的三維模型單位不一致可在此處更改，如果不知道單位，可先導(dǎo)入幾何然后測(cè)量尺寸，查看導(dǎo)入的尺寸與實(shí)際尺寸是否一致，如果不一致，可重新導(dǎo)入并在3處修改縮放尺寸。

選擇hypermesh的gemo欄。選擇midsurface進(jìn)行中面抽取，選擇需要抽取中面的實(shí)體模型然后點(diǎn)擊extrat進(jìn)行抽取

二、HyperMesh網(wǎng)格劃分

抽取后進(jìn)行網(wǎng)格剖分，網(wǎng)格如圖所示：

電池包整體有限元模型

如果網(wǎng)格質(zhì)量較差，可使用網(wǎng)格優(yōu)化工具進(jìn)行優(yōu)化：

左上角顯示不滿足要求的網(wǎng)格數(shù)量，不同質(zhì)量的網(wǎng)格會(huì)以不同顏色顯示，紅色表示網(wǎng)格不滿足要求，必須重新劃分的部分，此時(shí)可點(diǎn)擊cleanup tools工具進(jìn)行網(wǎng)格優(yōu)化界面；

網(wǎng)格優(yōu)化界面有很多功能，常用的可使用smooth工具進(jìn)行優(yōu)化。

在保存網(wǎng)格時(shí)必須在hypermesh里面創(chuàng)建屬性，創(chuàng)建的材料屬性可為空，但必須給零部件賦予屬性，否則導(dǎo)入abaqus后不會(huì)分為多個(gè)part，按照下列順序創(chuàng)建即可：

在網(wǎng)格劃分完畢并建好連接后保存為inp格式文件

三、Abaqus求解計(jì)算

在abaqus導(dǎo)入hypermesh保存的inp文件，并修改材料及屬性，如果抽取的是中面，需在定義里面旋則midsurface:

在step創(chuàng)建分析步并設(shè)置輸出內(nèi)容：

創(chuàng)建約束：

更改單元類型，把單元類型更改為explict類型：

后處理：

電池包整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖

吊耳應(yīng)力云圖

箱蓋應(yīng)力云圖

箱體應(yīng)力云圖

焊點(diǎn)應(yīng)力云圖

由仿真結(jié)果可知，材料的抗拉強(qiáng)度為550MPa，小于零部件最大應(yīng)力，但焊點(diǎn)的應(yīng)力值接近于，可采取增加焊點(diǎn)密度或者使用強(qiáng)度更高的焊接材料。

四、電池包結(jié)構(gòu)仿真教程25講

在能源和環(huán)保的壓力下，新能源汽車無(wú)疑正越來(lái)越成為未來(lái)汽車的發(fā)展方向。在純電動(dòng)汽車中，動(dòng)力電池是重要的核心部件，在整車的制造成本中占有極高的比重。基于筆者多年電池和電機(jī)行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，精通HyperMesh前處理及強(qiáng)度疲勞，散熱仿真分析，原創(chuàng)視頻課程《電池包結(jié)構(gòu)仿真教程25講》持續(xù)更新加餐，希望能夠與同行互勉，共同進(jìn)步，如有不當(dāng)歡迎批評(píng)指正。

審核編輯 ：李倩