GB38031-2025底部撞击试验CAE仿真
国标GB38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中的底部撞击试验要求如下。
8.2.16 底部撞击
8.2.16.1 试验对象为安装在车辆底部的电池包或系统,或其对应的整车。试验对象为电池包或系统时,允许对电池包或系统起到保护作用的车身结构参与试验。对于安装在满载状态下最小离地间隙≥200 mm的N类车上的电池包或系统或其对应的整车,不进行底部撞击试验。
8.2.16.2
将试验对象连接固定在试验台上,按下列条件进行试验(如图13所示):
a)撞击头:直径30mm的半球形,质量为10kg,材质为45#钢;
b) 撞击方向:+z轴方向(汽车行驶方向为x轴方向,另一垂直于行驶方向的水平方向为y轴方向,同时垂直于x轴和y轴方向为z轴方向);
c) 撞击位置:制造商提供的3处底部防护风险点位作为撞击位置(涵盖电池前部、中部、后部),并提交相关技术说明文件;
d) 撞击能量:150J±3J。
电池包底部撞击仿真模型
下图是一个简易的电池外壳底部撞击仿真模型。蓝色盒子代表电池壳体，材质为铝合金。撞击头半球直径30mm配重10kg，材质为45#钢。撞击能量150J，根据动能计算公式E=1/2*mv^2，计算出撞击速度。采用Abaqus Explicit进行仿真。
撞击球头直径30mm是多大呢？——大约一个鸡蛋那么大。
底部撞击仿真结果
撞击能量150J，壳体底部被撞出一个凹坑，但没有裂开。仿真动画如下图所示。
动能曲线如下，初始动能为1.5E5mJ (N,mm单位制)，即150J。
底板最大变形量3.6mm。
撞击能量300J结果如何？
如果将撞击能量增加到300J，结果会是怎样呢？
撞击能量300J，仿真动画如下图所示，底板内侧裂开。
说明：案例仅用于方案展示，不代表实际产品。