动力电池箱体的CAE仿真

关于模型导入后的一些处理经验。通常在导入初始模型后可能遇到一些问题，例如：导入的曲面数据存在缝隙、重叠、错位等缺陷，影响网格质量；CAD通常会包含一些细微特征，例如曲线和边的倒圆、小孔等，分析时需要划分很多小的单元，导致求解时间几句增加；错位的边界也通常会引起网格扭曲，导致单元质量不高，求解精度打折扣。通常，可以通过消除错位和小孔、压缩相邻曲面的边界，消除不必要的细节，可以提高整个划分网格的速度和质量，计算精度也可以得到保证。在划分网格的过程中需要随时检查单元质量、模型的连续性和重复的单元，方便后续分析时不会因为单元质量问题造成求解困难。检查单元质量一般主要是检查单元的翘曲、长宽比、夹角、长度、雅克比和重复单元等。

模态分析用来确定结构的固有频率，从而在设计的时候可以避开固有频率、或者最大限度减少对这些频率上的激励，达到消除过度振动和噪声的目的。
静力学分析的内容一般可以考虑：电池箱的静强度分析和扭转分析。静强度分析主要是模拟在颠簸路面的制动、急转弯两种工况。如果电池箱的长度和宽度方向的尺寸相差较大、并且跨度较大，那么需要对电池箱进行扭转分析。

静强度分析的目的是确定结构在静态载荷作用下的应力分布、最大应力位置，可以验证电池箱结构是否可以能够承受一定的静载荷作用。正如上一篇所说的，汽车行驶在不平整路面、加速、刹车、急转弯，电池模块的晃动产生的惯性通过模块与箱体之间的机械连接结构作用于箱体内壁。由于汽车起步加速度相对较小，因此可以只考虑路面颠簸、紧急刹车和急转弯的工况。如果电池是分对称分布，需要考虑左转和右转的情况。电池箱的安装点处的自由度可以全部约束。电池模块产生的冲击载荷可以等效为静载荷均匀施加在电池箱的内侧和底部的节点上。关于乘用车行车制动性最低要求可以参考相关标准法规。

动态分析一般考虑振动造成的失效，例如：电池箱部件的松脱、接插件接触不良、密封失效、焊点瑕疵、裂纹、断裂、非正常磨损、功能失效等。正弦振动一般有定频或扫频振动。定频一般用于研究抗振能力和耐振强度。扫频可以采用线性扫描或对数扫描，其中对数扫频频率是按照对数变化，即单位时间扫过多少倍频程数，低频时扫描慢、高频时则很快。随机振动的结构分析主要有时域和频域两种方法，时域分析计算量较大，工程应用受限制，频域是当前主要方法，一般通过功率谱密度PSD从频域角度准确描述载荷的统计规律。