电池包结构仿真：GB/T31467.3的随机振动、冲击挤压碰撞跌落

导读：《电池包结构仿真教程25讲》是笔者2020年7月，原创首发仿真秀的视频教程，截止今日播放量已达到19000+次，深受平台用户好评。时隔2年多，我对这套课程进行了全新升级加餐，且重新录制。本课程是笔者多年来在汽车行业工作经验总结，它包括新能源汽车电池包网格划分、电池包国标仿真、电池包疲劳仿真。还讲解了电池包有限元模型的建立，讲解了ncode进行定频扫频随机振动疲劳求解方法，电池包模态接触处理方法、电池包的螺栓，胶结，焊接处理方法和abaqus计算电池包模态，冲击，跌落，碰撞，挤压的方法等。

本文以课程中的模型，基于GB/T31467.3的随机振动、冲击、挤压、碰撞、跌落仿真Step by Step。欢迎读者朋友文尾点赞、在看和分享本文到朋友圈截图48小时内赠送模型资料一份。最后希望能够引发电池包结构工程师的共鸣，帮助有一定基础的Hypermesh、Abaqus、nCode、Dyna、Optistruct使用经验的工程师快速掌握新能源汽车电池包结构仿真分析能力。

一、SCDM模型搭建

首先，在把电池包三维模型导入到SCDM后需对模块进行重新命名,名字可根据自己要求更改，自己可通过名字识别是哪个零部件即可，对电池单体、吊耳、压条、箱体、箱盖等部件重新命名；

名字更改后对电池包模型进行简化，并删除不需要的零部件（电气部件，螺栓等），删除对应力影响较小的部位的倒角、间隙等可降低建模难度；

需要删除的零部件

在SCDM简化好模型后保存模型导入Hypermesh中，如下图所示：

在工具栏旋则导入几何导入（即1），然后在file type里面根据自己保存模型的类型选择，此处我保存的模型格式为step，所以在2处选择step格式，在3处选择是否缩放，如果你的三维模型单位不一致可在此处更改，如果不知道单位，可先导入几何然后测量尺寸，查看导入的尺寸与实际尺寸是否一致，如果不一致，可重新导入并在3处修改缩放尺寸。

选择hypermesh的gemo栏。选择midsurface进行中面抽取，选择需要抽取中面的实体模型然后点击extrat进行抽取

二、HyperMesh网格划分

抽取后进行网格剖分，网格如图所示：

电池包整体有限元模型

如果网格质量较差，可使用网格优化工具进行优化：

左上角显示不满足要求的网格数量，不同质量的网格会以不同颜色显示，红色表示网格不满足要求，必须重新划分的部分，此时可点击cleanup tools工具进行网格优化界面；

网格优化界面有很多功能，常用的可使用smooth工具进行优化。

在保存网格时必须在hypermesh里面创建属性，创建的材料属性可为空，但必须给零部件赋予属性，否则导入abaqus后不会分为多个part，按照下列顺序创建即可：

在网格划分完毕并建好连接后保存为inp格式文件

三、Abaqus求解计算

在abaqus导入hypermesh保存的inp文件，并修改材料及属性，如果抽取的是中面，需在定义里面旋则midsurface:

在step创建分析步并设置输出内容：

创建约束：

更改单元类型，把单元类型更改为explict类型：

后处理：

电池包整体结构应力云图

吊耳应力云图

箱盖应力云图

箱体应力云图

焊点应力云图

由仿真结果可知，材料的抗拉强度为550MPa，小于零部件最大应力，但焊点的应力值接近于，可采取增加焊点密度或者使用强度更高的焊接材料。

四、电池包结构仿真教程25讲

在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑正越来越成为未来汽车的发展方向。在纯电动汽车中，动力电池是重要的核心部件，在整车的制造成本中占有极高的比重。基于笔者多年电池和电机行业从业经验，精通HyperMesh前处理及强度疲劳，散热仿真分析，原创视频课程《电池包结构仿真教程25讲》持续更新加餐，希望能够与同行互勉，共同进步，如有不当欢迎批评指正。

审核编辑 ：李倩