MeshFree|新能源电池包仿真分析
基于MeshFree 的 新能源电池包模态与强度分析
电池包的简化结构如上图，主要由模组、箱体支架、箱体托盘以及加强梁等部件组成 。本文使用MeshFree软件对电池包的三个项目进行分析(模态分析、自重工况分析、随机振动分析），各分析约束部位均为电池包与车身连接螺栓。
1. 模态分析
将前面的约束应用到模态分析工况中，并设置模态求解控制参数：
2. 自重工况分析
得到线性分析的最大位移为0.35mm，发生在箱体托盘侧边；最大应力为19.8MPa，发生在箱体托盘底部 。
同样的工况，Optistruct的得到的最大位移为0.379mm，最大应力为16.7MPa，Abaqus得到的最大位移为:0.39mm,最大应力为16.2MPa。从结果来看,MeshFree的重力线性工况计算结果与传统有限元软件虽然位置吻合但数值有点差异这个差异可能是由网格尺寸引起。
例如：将Optistruct模型的局部网格再细化一倍，得到最大应力为20.78MPa这个结果已经与MeshFree的应力结果差异不大。此时Optistruct的网格尺寸已经是MeshFree 的 二分之一。可以推测 ，同样的网格尺寸MeshFree其实可以获得更加精确的数值解，因为MeshFree是使用完全标准的正方体网格而这对传统有限元软件来说是难以做到的。
3. 随机振动工况分析
随机振动工况是新能源动力电池GB里明确要求的项目，对整个电池包的疲劳耐久评判具有重要意义。
将前面的约束应用到的模态随机响应工况中，并在与车身连接螺栓上设置1个重力加速度的扫频激励：
最后，按最新国标要求设置功率谱密度如下图：
MeshFree软件分析后得到的结果如下
同样的设置，Optistruct得到的RMS应力为31.9MPa，Abaqus得到的 RMS应力为 32.5 MPa
由以上结果可以看出MeshFree与传统有限元软件的RMS应力结果存在差异，这差异可能来自网格尺寸，也可能来自于其它设置 。另外MeshFree的RMS计算结果默认是Sigma3所以其Sigma1结果其实要比传统有限元结果小。
4.小结：
5.建议：
MeshFree目前尚不能进行电池包的挤压、球击等大变形的分析，需用NFX来弥补这部分，期待后续的更新完善此功能。
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