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动力电池!半圆柱挤压工况的仿真研究

 伊伊爸 2023-04-26 发布于湖北

00 背景

    在新能源动力电池的结构仿真分析中,球击工况和挤压工况仿真都属于动力学分析,但并不适合采用ANSYS Mechanical的瞬态结构分析模块,因为这两种工况属于局部作用,会导致局部变形较大,采用瞬态结构分析模块会出现网格畸变导致收敛困难而无法完成。必须采用显式动力学分析,本文使用LS-DYNA研究挤压工况的一些分析要点。

01 导读

    在新能源动力电池的结构仿真分析中,有一个半圆柱挤压工况。本文以此为蓝本,建立一个简单的挤压案例。目的在于讨论以下三个问题:

    1)六面体网格和四面体网格对分析结果的影响;

    2)半圆柱和被挤压对象存在初始间隙对分析结果的影响;

    3)四面体网格尺寸对分析结果的影响

02 几何模型

   几何模型如下图所示,刚性半圆柱挤压平板。

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03 材料模型

    本文使用到的所有材料参数如下。

    线性强化弹塑性。

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04 网格划分

    网格的整体和局部如下图所示。

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05 分析条件

    约束长方体左右两侧,刚性半圆柱只允许垂直向下移动,施加垂直向下载荷10000N。

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06 仿真分析

06.1 六面体网格,零距离

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    位移和塑性应变结果

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06.2 六面体网格,小间隙

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    位移和塑性应变结果

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06.3 四面体网格,零距离

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    位移和塑性应变结果

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06.4 四面体网格,小间隙

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    位移和塑性应变结果

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06.5 四面体网格,负距离

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    位移和塑性应变结果

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06.6 四面体网格,零距离

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    位移和塑性应变结果

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06.7 四面体网格,零距离

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    位移和塑性应变结果

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    总结:

    1)对比06.1与06.306.206.4明分析结果对网格类型敏感,三层四面体网格的分析精度仍然不足。

    2)对比06.1与06.2;06.3与06.4与06.5;明分析结果对初始距离不敏感

    3)对比06.3与06.6与06.7;表明分析结果对四面体网格尺寸敏感,网格尺寸越大,结果越偏小,甚至不能正确反应最大应变位置。



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