动力电池系统疲劳耐久仿真分析规范

凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法3.1电池包通常包括蓄电池组、蓄电池管理模块(不包含BCU)、蓄电池箱以及相应附件，具有从外部获得电频域frequencydomain是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。横轴是频率，纵轴是该频率信号的幅度。频谱图描述了信号的频率结构及频率与该频率信23.6应力疲劳疲劳应力是指在规定的循环应力幅值和大量重复次数下，材料所能承受的最大交变应力。4电池包振动疲劳分析流程进行频域法电池包振动疲劳分析之前，需提前准备如下数据：1模态分析结果234Z向激励频响结果567使用new命令建立振动疲劳分析工程后，将准备好的数据放入工作目录，刷新后可以在软件中看到准备好的数据结果，如图所示；其中文件夹按钮为工作目录设置按钮，双循环箭头按钮为刷新按钮。更改工作目录X图1读取结果使用鼠标点击FRF数据结果并拖拽至工作区，如图所示，点选Disp,可以看到显示FRF模型。AvailableAvailableData百e33baoshang_frf0703.Modelc33baoshange33baoshang_frf0703.op2-g百GB31467ZesY-g:\00battary白FEDisplay和DataVakyesDisplay拖入工作区；如图所示连接VibrationCAE果表格。4图4振动疲劳建模4.4.2材料S-N曲线设置在VibrationCAEFatigue模块图标上点鼠标右键，选择EditMaterialMapping选项，在弹出的对话框中选择YES,出现如图所示界面。如果进行分析所需要的材料S-N曲线已存在软件数据库中，可直接选择该曲线；如该曲线不存在，可选择Generate建立新的材料S-N曲线。软件支持使用UTS等参数建立标准S-N曲线，E-N曲线等。回EditMaterialMapRditingnaterialnap:Mater×Add..1厂FelderViewView..300AA11oyLUTS4D0400CarbonSteelSAE10351CarbonSteelSAE1050图5材料S-N曲线设置4.4.3载荷设置在VibrationCAEFatigue模块图标上点鼠标右键，选择EditLoadMapping选项，在弹出的对话框中选择YES,出现如图所示界面。在主界面中PSDAcceleration处点击鼠标右键并选择，之后选择OK结束载荷设置。LoadingType:VibratienLoadCaseDeseriptSelectedLoad:PSDAeceleration-Malti-ColunnAvailableLoads(selectloadbelowthenelickAssignLoadbutton)HistogramInput(H0AssigntoselectedloadstAdd...图6载荷设置在VibrationCAEFatigue模块图标上点鼠中AnalysisGroup_shellLayer选择Top,AnalysisElement,AnalysisGroup_StressUnits选择Mpa;SNEngine_CombinationMethod选择AbsMaxPrincipal,SVibrationLoad_LoadingMethod选择PSD,Vib回VibrationAnalysisPropertes2×xnaurysiSGroup_seeTIOnGroAnalysisGroup_SolutionLocatiAnalysisGroup_StressUni日SMEngine_Certainty0ESuSMEngine_ConbinationSMEngineMeanStresSC曰VibrationLoad_ExposureDura1VibrationLoad_PrequeneySelectioHlMetVibrationLoad_InterpolationMetVibrationLoad_LoadingleVibrationLoad_PSDCyoleCountMetVibrationLoad_SweepR1VibrationLoad_SweepT图7求解方法设置6马kultiColunínput1Testhame:e33baoshang图8提交计算1电池包强度分析结果2电池包各部件材料参数弹性模量、密度、泊松比、屈服强度、抗拉强度，S-N曲线准备好的数据结果，如图所示；其中文件夹按钮为工作目录设x-3z-1g.op2-d:M30\yinglipilao-FEModelDy-3z-1g.op2-d:M30\yinglipilaoDy3z-1g.op2-d:M30\yDz-4.5g.op2-d:M30\yinglipilao-FDz-6g.op2-d:M30\yinglipilao-FDz2.5g.op2-d:M30\yinglipilao图9读取结果5.3查看结果使用鼠标点击数据结果并拖拽至工作区，如图所示，点选Disp,可以看到显示FRF模型。4x-3z-1g.op2-d:M30\yinglDx3z-1g.op2-d:M30\yinglipilao-FEModelDy-3z-1g.op2-d:\M30\yinglipilao-Dy3z-1g.op2-d:M30\yinglipilao-FEModelDz-4.5g.op2-d:M30\yinglipilao-FEModelDz-6g.op2-d:M30\yinglipiDz2.5g.op2-d:M30\yinglipilao-FEDz4g.op2-d:M30\yinglipilao-FEModel5.4应力疲劳分析5.4.1分析建模点选右侧菜单栏中DesignLife中SNCAEFatigue模块并拖入工作区，然后点选Display栏中FEDisplay和DataVakyesDisplay拖入工作区；如图所示连接SNCAEFatigue模块与输入输出模块之间的关系，主要为输入强度分析结果，输出有限元计算谱图和详细的单元疲劳计算结果表格。8图11应力疲劳建模在SNCAEFatigue模块图标上点回EditMaterialMapRditingnaterialnap:MaterMatarialTyeStamdrGroupProporties..MatDBALAlloy_IMLUTS100Al_Alloy_1MLUTS200A1ALloy_IML_UTS400A1A1loy_IML_UTS600600CarbonCarbon7.30-04图12材料S-N曲线设置5.4.3载荷设置Deseriptien2axFaeterHin1-LDAD_X-3Z-1G《LadingType:ConstntAnplitudeAvailableFELoadCas1图13载荷设置AnalysisGroup_SolutionLocation:AveragedNodeOn