Q/SZJ191001-2017電池包擠壓強度分析規(guī)范SpecificationofBatteryCrushAnalysis20XX20XX-12-31實施20XX-11-27發(fā)布XXXX汽車工程技術(shù)有限公司發(fā)布Q/SZXX-X-2017電池包擠壓強度分析規(guī)范范圍本標準規(guī)定了術(shù)語和定義、電池包擠壓強度分析要求及方法。本標準適用于本公司電池包擠壓強度CAE分析。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GBT31485-2015電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法；整車碰撞分析有限元建模規(guī)范。術(shù)語和定義無摘要Abstract本規(guī)范描述了電池包擠壓強度分析流程，評估電池包強度是否滿足《GBT31485-2015電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》要求，如圖1所示。ThisdocumentdescribesthecommonProceduretoassesstheGBT31485-2015requirementsforBatterycrushresistance.圖1電池包擠壓強度分析示意圖流程圖ProcessFlowDiagram電池包擠壓強度分析流程圖如圖2所示。模型加載設(shè)置Loadsset電池包有限元模型加載設(shè)置Loadsset電池包有限元模型輸入BatteryFEmodelinput檢查基礎(chǔ)模型C檢查基礎(chǔ)模型Checkbasemodel分析模型接觸設(shè)置Contactset控制卡片設(shè)置Controlcardset控制卡片設(shè)置Controlcardset建立加載裝置CAE模型SetuploadingdeviceCAE布置位移傳感器布置位移傳感器Layoutofdisplacementsensor提交計算S提交計算Submittoanalysis結(jié)果處理Result結(jié)果處理Result模型約束設(shè)置Constraintsset圖2電池包擠壓強度分析流程圖工具描述ToolDescription仿真分析過程中需要用到的如下軟件:Thefollowingsoftwarefacilitatestheanalyticalsimulationprocess:前處理(Preprocessors):HyperMesh,Primer求解器(AnalysisCode):LS-DYNA后處理(Postprocessors):Hyperview,Hypergragh,LSPrePost建模過程ModelingProcedure單位Units建模中所用單位制如下所示:Theunitsusedinthemodelingareasfollows:力(Force) 千牛(KN)質(zhì)量(Mass) 千克(kg)長度(Length) 毫米(mm)時間(Time) 毫秒(ms)內(nèi)容Contents電池包擠壓分析模型包含電池包以及剛性加載裝置，該模型根據(jù)《整車有限元建模規(guī)范》建立。ABatterymodelandrigidwallareneeded.DetailedmodelingprocedurecouldbefoundintheEntireVehicleCrashAnalysisFiniteElementModelingSpecification.坐標系CoordinateSystems有限元模型采用標準的笛卡爾整體坐標系，當測量加速度、速度和侵入量時，可能需要采用局部坐標系。TheFiniteElementmodelsshouldusethestandardglobalCartesiancoordinatesystem.Whenmonitoringaccelerations,velocities,anddisplacements,localcoordinatesystemsmaybeused.建模技巧ModelingTechniques有限元基礎(chǔ)模型輸入電池包擠壓分析模型可從整車碰撞CAE模型中提取，將有限元模型導(dǎo)入CAE分析的前處理軟件，該模型要求根據(jù)《整車碰撞有限元建模規(guī)范》規(guī)范建立，提取關(guān)鍵部位包括：電池包。檢查有限元基礎(chǔ)模型7.4.2.1檢查如4.4.1所述的模型，要求數(shù)模齊全，網(wǎng)格質(zhì)量及連接滿足《整車碰撞有限元建模規(guī)范》要求。7.4.2.2加載裝置7.4.2.3導(dǎo)入加載裝置，CAE中的加載裝置處理為一個剛性半圓柱，根據(jù)GBT31485-2015法規(guī)建立，長度為1000mm，直徑為150mm，如圖3所示。圖3加載裝置分析模型接觸設(shè)置電池包擠壓強度分析模型主要包括以下接觸：CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE:加載裝置與電池包接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE:電池包自接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SPOTWELD：電池包焊點與電池包連接接觸?？刂瓶ㄆO(shè)置計算控制卡片主要定義：CONTROL_TERMIANTION:設(shè)定分析時間100ms；CONTROL_TIMESTEP:設(shè)定計算控制時間步長，根據(jù)網(wǎng)格質(zhì)量控制最小單元尺寸確定。當最小單元尺寸為3mm時，dt2ms應(yīng)大于6.0×10-4ms；CONTROL_SHELL:設(shè)定殼單元控制卡片；CONTROL_SOLID:設(shè)定體單元控制卡片；CONTROL_CONTACT:設(shè)定接觸控制卡片；CONTROL_PARALLEL:設(shè)定并行處理器控制卡片：CONTROL_OUTPUT:設(shè)定輸出參數(shù)控制卡片；CONTROL_ENERGY:設(shè)定能量控制卡片。數(shù)據(jù)輸出卡片主要定義：DATABASE_GLSTAT：定義文本輸出總體信息；DATABASE_MATSUM：定義文本輸出材料信息；DATABASE_NODOUT：定義文本輸出節(jié)點信息；DATABASE_RCFORC：定義接觸數(shù)據(jù)輸出信息；DATABASE_SLEOUT：定義文本輸出梁單元信息；DATABASE_SECFORC：定義截面數(shù)據(jù)輸出信息；DATABASE_BINARY_D3PLOT：定義計算結(jié)果文件輸出信息；DATABASE_BINARY_D3THDT：定義單元歷史數(shù)據(jù)輸出信息。假設(shè)和限制Assumptions/Limitations假設(shè)Assumptions焊接假設(shè)WeldAssumptions8.1.1.1除非特別指定，通常情況下不考慮焊點失效。8.1.1.2所有焊點都起作用。8.1.1.3當不能獲得焊點信息時，焊點間距為40-60mm。材料假設(shè)MaterialAssumptions8.1.2.1同一個PART中，所有區(qū)域的材料屬性一致。8.1.2.2考慮應(yīng)變率影響。8.1.2.3不考慮材料撕裂。幾何假設(shè)GeometryAssumptions8.1.3.1忽略非顯著特征，如直徑小于6mm的孔。8.1.3.2不考慮制造過程中產(chǎn)生的褶皺、裂縫及其他非設(shè)計特征。剛性部件RigidComponents8.1.4.1在碰撞過程中變形很小的件設(shè)置為剛性。8.1.4.2螺栓通常被看做不失效的剛性連接。影響很小的部件8.1.5.1對結(jié)果影響很小的部件可以不包含在模型中，但是要配重。限制Limitations材料Material8.2.1.1材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線只是試驗值的近似。數(shù)值限制NumericalLimitations8.2.2.1任何數(shù)值解都是近似解。載荷和邊界條件Loads/BoundaryConditions根據(jù)GBT31485-2015，加載裝置擠壓速度5mm/s，當擠壓力達到200KN或者電池包變形量達到30%時停止擠壓，如圖4所示。在整個電池包擠壓分析的過程中，要設(shè)定重力加速度，為9.8l×10-3mm/ms2。圖4加載示意圖結(jié)果Results分析結(jié)果主要包括：電池包變形，力與位移曲線。性能要求PerformanceRequirements電池