【摘 要】
:
锂离子电池作为目前最好的能源密度之一,广泛应用于目前新能源汽车中,在实际生活中当汽车发生碰撞,会使电池受到动态荷载,产生的大变形和大加速度可能会引起电池包内电池内单体及模组的挤压和窜动,甚至开裂、短路、漏电、起火以及爆炸等问题,因此,受动态负载影响的电池机械完整性研究对于车辆安全性至关重要。本文首先对锂离子电池准静态机械实验进行研究,运用有限元软件ANSYS/LS-Dyna进行数值模拟分析,进而通
【机 构】
:
中山大学航空航天学院,广东广州510006
【出 处】
:
2018第十二届全国爆炸力学学术会议
论文部分内容阅读
锂离子电池作为目前最好的能源密度之一,广泛应用于目前新能源汽车中,在实际生活中当汽车发生碰撞,会使电池受到动态荷载,产生的大变形和大加速度可能会引起电池包内电池内单体及模组的挤压和窜动,甚至开裂、短路、漏电、起火以及爆炸等问题,因此,受动态负载影响的电池机械完整性研究对于车辆安全性至关重要。本文首先对锂离子电池准静态机械实验进行研究,运用有限元软件ANSYS/LS-Dyna进行数值模拟分析,进而通过研究锂离子电池在受到侧向动态冲击荷载作用时不同的失效行为。随着冲击速度逐渐增大,锂离子电池的变形模式发生改变,由对称变形变为非对称变形,并且导致失效的加载位移逐渐减小。研究了电池在不同加载速度下的压缩变形机理,重点讨论电池中弹塑性波的传播、惯性效应和从冲击端传递到静止端的应力变化特征以及由于冲击波作用所造成的电池内部电芯的破坏。通过对单体电池力学特性的研究,进而扩展到对电池包的碰撞安全性研究,设计出对应的动力电池包的耐撞性结构。
其他文献
本文针对平板沟槽表面流场进行数值模拟研究,采用流体分析软件FLUENT对不同来流速度下(v=50~100m/s)沟槽表面流场进行了计算研究。文章采用非结构化网格对计算域进行网格划分,为了能够精确捕捉沟槽内部的湍流结构,对沟槽部分网格进行了加密;采用k-ωSST(Shear-Stress Transport)湍流模型,计算中采用二阶迎风格式以保证计算精度。
高空隙率多孔金属夹芯结构具有轻质高强以及良好的缓冲性能和抗冲击特性,常应用于汽车、航空航天和国防工程等领域中。典型的夹芯结构由上下两层金属或复合材料面板和多孔芯层组合而成。其中面板主要抵抗弯曲和拉伸变形,芯层主要承受横向剪切载荷。多孔金属夹芯结构在准静态和爆炸等强动载荷下的力学行为已成为国内外学者研究的热点问题。随着研究的不断深入,功能梯度夹芯结构由于其能够有效地发挥各芯层的优点,提高结构的整体力
为研究不同弹头形状弹体在侵彻混凝土时靶板的损伤破坏规律,利用LS-DYNA建立细观结构混凝土靶板模型,模型尺寸为30 cm×30 cm×10 cm,投放一级骨料,骨料粒径为2~4 cm,弹体采用平头弹和圆头弹,冲击速度为800 rn/s,砂浆本构及骨料本构均采用HJC模型.为了研究混凝土靶板破碎后碎片的运动形态,模型采用FEM-DEM耦合算法,有限元网格达到失效后转化为DEM粒子继续参与计算.计算
波阻抗梯度空间碎片防护结构是一种新型的轻质、高效空间碎片防护结构。前期研究表明,在同等面密度条件下,波阻抗梯度防护结构的防护性能较铝合金Whipple防护结构的防护性能提高25%以上。相较于国际空间站上目前广泛应用的填充式和多缓冲屏空间碎片防护结构,波阻抗梯度防护结构还具有安装质量小、几何构型简单、防护性能优异等特点,因此具有较好的工程应用前景。波阻抗梯度防护结构的防护性能与作为缓冲屏的波阻抗梯度
蜂窝结构材料是一类具有较高孔隙率、抗压抗冲击能力强以及能量吸收性能优异的轻质化多功能材料,广泛应用于航空航天、交通运输等工程领域。但随着科技的迅猛发展,常规蜂窝结构的力学特性已经远远无法满足目前的工程需求。采用数值模拟研究六边形层级蜂窝的力学性能与能量吸收性能。通过用三角栅格构型代替常规蜂窝中的胞壁而建立了新型层级蜂窝结构,对比分析了常规蜂窝结构与引入三角栅格的层级蜂窝结构之间的力学性能。
基于FAA混Ⅲ型50th分位男性假人、刚性座椅、约束系统,旨在研究假人/座椅约束系统的建模方法,建立并验证多刚体数值分析模型.首先,根据规章FAR 25.562、咨询通告AC 20-146A、工业标准SAE 5765A及相关指导文献,研究假人/座椅约束系统的建模方法,并建立0°俯仰角、0°俯仰角与10°偏航角、60°俯仰角工况下考虑接触特性和约束系统迟滞特性的数值分析模型;其次,建立数值分析模型的
由于泡沫填充结构具有低密度、良好的能量吸收能力等优势,泡沫填充结构被广泛应用于航空航天、汽车等领域。本文在理论和数值计算上研究了低速撞击下两端固支金属泡沫填充管的动态响应。采用准静态方法,考虑局部凹陷和泡沫强度对整体弯曲变形的影响,发展了大质量低速撞击下泡沫填充管动态响应的理论分析模型。此外,采用有限元方法研究了两端固支金属泡沫填充管受低速撞击作用的变形过程,理论预测模型与有限元计算结果相吻合。结
现代战争中,温压弹爆炸过程中产生的高冲量、长时间的爆炸冲击波,给作战装备及作战人员造成了巨大的伤害,是传统弹药所无法比拟的.本文通过在前驱体制备时引入具有功能性化学基团的硅源甲基三甲氧基硅烷(MTMS),制备高强度的聚乙烯基二氧化硅气凝胶(PE-g-SiO2),在有效增强气凝胶基体抗冲击能力的同时,进一步改善材料自身的隔热功效,有效增强材料基体对温压弹的整体防御性能.本文考察了硅源组分配比、硅源质
为了研究货舱地板下部结构在受到冲击时结构的吸能特性,选取三框两跨典型货舱地板下部结构进行了全尺寸试验及仿真.试验将货舱地板下部结构倒扣在测力平台上并通过螺栓与之连接,质量为478.5 kg的落重系统通过电磁锁装置提升至0.848 m,并以3.9488m/s的速度撞击试验件.试验获得了货舱地板下部结构受冲击后的变形模式、结构响应等数据.