面向动力电池包的有限元分析

**部分 有限元基础理论 **章 有限元概论9 1.1 有限元法基本思想9 1.2 有限元法的孕育过程及诞生和发展9 1.3 有限元运用于工程的作用10 第二章 有限元基础理论及求解步骤13 2.1 虚位移原理13 2.1.1 虚位移（Virtual displacement）13 2.1.2 自由度（Degree of freedom）14 2.1.3 广义坐标（Generalized coordinates）14 2.1.4 虚位移分析15 2.1.5 虚功（Virtual work）与理想约束（Ideal constraint）16 2.2 *小势能原理17 2.3 有限元法求解问题的基本步骤20 2.3.1 问题的分类21 2.3.2 建模21 2.3.3 连续体离散化21 2.3.4 单元分析21 2.3.5 组成物体的整体方程组29 2.3.6 求解有限元方程和结果解释32 第二部分 通用建模 第三章 坐标系及单位制35 3.1 三维坐标35 3.2 单位制35 第四章 分析流程37 4.1 机械安全性分析流程37 4.2 机械可靠性分析流程38 第五章 前处理41 5.1 建模步骤41 5.2 文件命名41 5.3 当前组和原始组41 5.4 鼠标的使用41 5.5 常用快捷键42 5.6 模型显示42 5.7 模型文件格式转换43 5.8 几何模型检查及处理45 5.8.1 几何模型检查45 5.8.2 模型简化45 5.8.3 几何处理49 5.9 网格划分50 5.9.1 2D网格划分51 5.9.2 3D实体划分53 5.10 网格质量检查54 5.10.1 1D单元检查55 5.10.2 2D单元检查55 5.10.3 3D单元检查57 5.10.4 重复单元检查57 5.10.5 网格自由边界检查58 5.10.6 网格法向检查59 5.10.7 网格穿透和干涉检查60 5.10.8 检查网格贴合度61 第三部分 标准建模 机械安全模块 第六章 材料和属性创建64 6.1 材料创建64 6.2 属性创建65 第七章 模型连接67 7.1 焊接连接67 7.1.1 焊点建模67 7.1.2 缝焊建模70 7.1.3 焊接热影响区74 7.1.4 焊接材料76 7.1.5 焊接属性76 7.1.6 焊接接触76 7.2 螺栓连接76 7.2.1 不考虑螺栓预紧力建模76 7.2.2 考虑螺栓预紧力建模79 7.2.3 螺栓材料81 7.2.4 螺栓属性81 7.2.5 螺栓接触81 7.3 粘胶连接81 7.3.1 粘胶建模81 7.3.2 粘胶材料82 7.3.3 粘胶属性82 7.3.4 粘胶接触82 7.4 接触设置82 7.4.1 接触类型82 7.4.2 接触对83 第八章 模型控制卡片和结果输出卡片设置85 8.1 模型控制卡片85 8.2 结果输出卡片85 第九章 工况加载及边界条件设置88 9.1 挤压88 9.1.1 工况概述88 9.1.2 挤压板建模88 9.1.3 挤压位置确认89 9.1.4 挤压边界条件设置89 9.1.5 工况加载92 9.2 机械冲击93 9.2.1 工况概述93 9.2.2 重力场设置93 9.2.3 工况加载93 9.3 模拟碰撞94 9.3.1 工况概述94 9.3.2 重力场设置95 9.3.3 工况加载95 9.4 跌落95 9.4.1 工况概述95 9.4.2 边界条件设置96 9.4.3 工况加载96 9.5 动态底部球击97 9.5.1 工况概述97 9.5.2 冲击头建模98 9.5.3 球击位置确认98 9.5.4 重力场设置99 9.5.5 工况加载99 第十章 模型检查、计算文件生成及提交计算101 10.1 模型检查及计算文件生成101 10.2 提交计算103 10.2.1 客户端单机提交计算（SMP）103 10.2.2 模型调试106 10.3 常见错误及解决办法113 第十一章 后处理119 11.1 查看结构件应力、应变、位移云图119 11.2 查看能量曲线、截面力、接触力等二维数据119 11.3 结果评价121 第四部分 标准建模 机械可靠模块 第十二章 材料和属性创建124 12.1 材料创建124 12.2 属性创建125 第十三章 模型连接处理及卡片输出130 13.1 螺栓连接130 13.2 焊接连接131 13.3 胶粘连接133 13.4 接触设置134 13.4.1 电池模组与箱体134 13.4.2 模组接触设置135 13.5 结果输出卡片设置136 第十四章 工况分析141 14.1 模态和惯性力分析141 14.1.1 约束设置141 14.1.2 载荷设置-模态142 14.1.3 载荷设置-惯性力143 14.1.4 工况设置-模态144 14.2 随机振动分析144 14.2.1 约束设置144 14.2.2 载荷设置-spcd145 14.2.3 载荷设置-Freq145 14.2.4 载荷设置-Eigrl146 14.2.5 载荷设置-TABLED1147 14.2.6 载荷设置-rload2148 14.2.7 载荷设置-TABRAND1148 14.2.8 载荷设置-RANDPS149 14.2.9 激励工况设置-FRA_X150 14.2.10 激励工况设置-FRA_X150 第十五章 模型检查、计算文件生成及提交计算153 15.1 模型检查及计算文件生成153 15.2 提交计算155 15.3 常见错误及调试方法156 第十六章 后处理163 16.1 结果导入163 16.2 结果查看163 第五部分 实例详解 第十七章 数据模型处理及网格绘制166 17.1 三维模型导入166 17.2 模型简化168 17.3 重命名169 17.4 网格划分170 17.4.1 箱盖网格划分170 17.4.2 侧边框网格划分173 17.4.3 双层底板中间梁网格划分182 17.4.4 底板网格划分185 17.4.5 实体套筒网格划分186 17.4.6 液冷板前处理189 17.4.7 模组前处理198 17.4.8 电器件前处理209 17.4.9 汇流排前处理212 第十八章 机械安全性分析215 18.1 材料及属性赋予215 18.1.1 建模面板选择215 18.1.2