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。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。
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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
① 学习电池包模态接触处理方法;
② 学习电池包的螺栓,胶结,焊接处理方法;
③ 学习使用Abaqus计算电池包模态,冲击,跌落,碰撞,挤压的方法;
④ 学习nCode计算定频,扫频,随机疲劳方法;
⑤ 学习HyperMesh二次开发知识;
⑥ 学习Optistruct计算随机振动方法;
⑦ 学习使用Dyna进行冲击碰撞仿真分析;
⑧ 为订阅用户提供知识圈答疑服务,还可以加入订阅用户交流群;
⑨ 为订阅用户提供课程相关资料和模型等服务。
2、本课适合哪些人学习
① 电池包结构工程师
② 电池包结构仿真工程师想深入学习的
③ 对hypermesh和abaqus以及ncode感兴趣的工程师
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