一学就懂！Abaqus热分析发动机电池包和电池冲击分析

之前我们的内容介绍了《Abaqus模拟新能源汽车电池理论概念》，然后今天我们继续来了解一下电池的电热分析和冲击分析的仿真理念。

 

自1998 年引入CAE结构分析软件后，开始注重发动机中复杂装配体的非线性分析，依靠自身的设计和分析能力，完全自主地开发新型发动机。包括电池包的电热分析和冲击分析，通过Abaqus软件，提升电池包的安全性能。

 

不同形状和冷却条件下锂离子电池的 3D 热分析

一个电池组具有数百层，需要利用 Abaqus 的电热分析和使用子程序的功能，分析不同的电池几何（包括袋形，棱镜形，圆柱形）和分析部件的影响例如母线和冷却的冷却板等对电池组的影响，还可以比较不同的冷却技术（直接/间接空冷，直接/间接液体冷却）对电池组的影响等等。

 

 

方形电池

 

 

 

44 个圆柱形电池组直接空气冷却的温度场分布

电池的冲击分析

电池组中包含 1024 个焊点，利用 Abaqus 的辅助点和 fastener 功能，可迅速建立连接关系。冲击工况下模拟的是半正弦波形的脉冲种类，撞击加速度为 150g，脉冲时间为 6ms，使用 Abaqus/Explicit 进行冲击分析，评估每个方向 XYZ 上焊点的受力状态。

 

电池的振动分析

在振动工况下，振动频率为 10Hz-500Hz，振动加速度为 5g，利用 Abaqus/Standard求解器，先求取模型的自由频率，再使用稳态动力学扫频，评估焊点频域内受力状态。在目前的约束和边界条件设定下，第一自然频率 609Hz 已大于扫频频率 500Hz，因此焊点在频率域 10-500Hz 之间的受力值很小。

 

 

通过Abaqus软件的电热分析和冲击分析，我们能够成功提升电池包的安全性能。这使得电动汽车在市场上的竞争力得到了显著提升。相信未来，会有更多的制造工业依托CAE结构分析软件的应用，不断提升产品的性能和安全性。

 

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