[发明专利]一种电池包工装结构模态频率的确定方法及装置

说明书

本申请提供了一种电池包工装结构模态频率的确定方法及装置，方法包括：将待测电池包工装分析模型划分为多个子分析模型，子分析模型包括底座和工装支架；确定每个子分析模型对应的模型材料和模型刚度属性；根据工装支架与底座之间的每个安装点以及每个子分析模型对应的模型材料和模型刚度属性，确定每个安装点在多个预设方向所形成的等效刚度向量；利用每个安装点对应的等效刚度向量，确定待测电池包工装分析模型对应的模态频率。本申请通过底座与工装支架之间的安装点等效替代整个底座进行模态频率计算，极大缩短了模态频率的计算时间，提高电池包工装结构的测试效率。

技术领域

本申请涉及工装模态分析技术领域，尤其涉及一种电池包工装结构模态频率的确定方法及装置。

背景技术

随着对安全性能和能源的关注，电池包安全性能显的愈加重要，特别是电池包的振动特性要与整车进行匹配设计，也常用于其耐久寿命评价，当前用于电池包振动测试的工装多种多样，其结构也不一，有些设计出的工装结构不合理，也未进行振动频率分析，导致样件无法避开振动扫频频率，导致其设计出的工装出现返工甚至报废等情形，严重影响项目的整体开发节点。

当前用于电池包振动测试的工装大多数在前期数据阶段未进行振动分析和优化，同时由于考虑工装的精度影响，工装数据建模需要花费较多时间，而且进行工装整包模态及振动计算花费较长时间，有时还有可能需要进行多次的优化迭代，对于经验缺乏的工程师可能需要花费更多的时间，进而影响产品开发周期和迭代效率等。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于至少提供一种电池包工装结构模态频率的确定方法及装置，本申请通过底座与工装支架之间的安装点等效替代整个底座进行模态频率计算，极大缩短了模态频率的计算时间，提高电池包工装结构的测试效率。

本申请主要包括以下几个方面：

第一方面，本申请实施例提供一种电池包工装结构模态频率的确定方法，方法包括：

将待测电池包工装分析模型划分为多个子分析模型，子分析模型包括底座和工装支架；确定每个子分析模型对应的模型材料和模型刚度属性；根据工装支架与底座之间的每个安装点以及每个子分析模型对应的模型材料和模型刚度属性，确定每个安装点在多个预设方向所形成的等效刚度向量；利用每个安装点对应的等效刚度向量，确定待测电池包工装分析模型对应的模态频率。

在一种可能的实施方式中，通过以下方式确定每个安装点在多个预设方向所形成的等效刚度向量：针对该安装点的每个预设方向，在该预设方向施加预设单位作用力，以得到该安装点在该预设方向所产生的位移；针对该安装点的每个预设方向，根据预设单位作用力以及所产生的位移，确定该安装点在该预设方向所产生的刚度值；由各预设方向所产生的刚度值形成该安装点对应的等效刚度向量。

在一种可能的实施方式中，针对每个安装点在每个预设方向所产生的刚度值，方法还包括：若该预设方向所产生的刚度值大于预设刚度阈值，则将预设刚度阈值确定为该安装点在该预设方向所产生的刚度值。

在一种可能的实施方式中，利用每个安装点对应的等效刚度向量，确定待测电池包工装分析模型对应的模态频率的步骤包括：根据每个安装点对应的等效刚度向量，构建等效刚度矩阵K，其中，等效刚度矩阵K中的每个元素k_ij表示第i个安装点在第j个预设方向上的刚度值；采用有限单元法对大型工装进行结构动力学分析，构建待测电池包工装分析模型的质量矩阵M，质量矩阵中的每个元素m_p表示第p个子分析模型的质量；根据等效刚度矩阵K和质量矩阵M，确定待测电池包工装分析模型对应的模态频率。

在一种可能的实施方式中，根据等效刚度矩阵K和质量矩阵M，确定待测电池包工装分析模型对应的模态频率的步骤包括：分别对等效刚度矩阵K和质量矩阵M进行解耦，得到待测电池包工装分析模型对应的模态刚度和模态质量；利用待测电池包工装分析模型对应的模态刚度和模态质量，确定待测电池包工装分析模型对应的模态频率。