SIMULIA 2023x의 새로운 기능 – 다중물리 및 배터리 시뮬레이션

블로그 게시물 What's new 시리즈를 팔로우해 온 사람들은 새로운 주제를 알아차렸을 것입니다. 우리는 항상 다중물리 업데이트에 관해 다룰 내용이 있었지만 배터리에 대한 업데이트는 없었습니다. 이는 배터리 시뮬레이션 기능을 완전히 새로운 수준으로 끌어올린 BIOVIA를 전체 워크플로 제품에 포함시킨 덕분입니다. 이제 배터리를 들어가 보겠습니다.

• 배터리 전기화학 여정 2022xFD02

이미지는 다양한 릴리스에 대한 다중물리 커플링 개선 사항을 보여줍니다. 이러한 결합의 목적은 두 가지입니다. 즉, 배터리에 더 많은 결합 물리학을 도입하고 이온 및 고체 입자 농도와 같은 더 많은 자유도를 도입하는 것입니다.

이점: 전극 내 활성 입자의 팽창 및 수축으로 인해 전극의 다공성이 변경됩니다. 이 현상은 향상된 변위 – 간극압 단계에서 포착됩니다. 다공성의 변화로 인해 전해질 밀도는 다양한 영역에서 변화하여 전극 내 전해질의 압력 구배를 유발합니다. 이는 전극의 구조적 반응과 전해질의 흐름을 유도합니다. 전해질과 함께 이온의 흐름을 포착하는 것이 필요해집니다. 이 모든 것은 향상된 변위 공극 압력 단계와 열 전기화학 단계를 결합하여 모델링됩니다.

• 리튬 금속 배터리 2022xFD02

이 배터리에는 비다공성 양극이 있고 음극과 분리막은 다공성입니다. 양극과 분리막 사이의 계면 반응은 표면 기반 전하 이동 역학을 사용하여 모델링됩니다.

• 요소 라이브러리 개선 2023xFD01

추가된 요소는 다음과 같습니다: QEC3D4, QEC3D6, QEC3D8R

처음 두 개는 복잡한 기하학을 위한 사면체와 프리즘 요소입니다. 세 번째는 더 빠른 해결을 위해 통합 브릭 요소를 축소한 것입니다. 배터리에서 전기화학이 발생하지 않는 영역을 정의하여 3차원 열응력, 쉘, 연속체 쉘 요소 등 기존 요소로 모델링이 가능합니다.

• 광범위한 출력 라이브러리 2022xFD02

전체 및 부분 모델 변수, 마이크로 규모 입자 수준 출력 및 매크로 섹션 출력이 다음과 같이 추가되었습니다.

• 연락처 개선 사항 2022xFD02

고체 대 액체 인터페이스와 관련된 전기 전도도.

*갭 전기 전도도, 유형=고체/액체

접촉 인터페이스를 통한 리튬 이온 확산

*간극 확산도, 유형 = 이온 농도

*GAP Heat Generation은 저항으로 인한 추가 열 발생원을 모델링합니다.

• TIE 개선 사항 2022xFD02

Abaqus 표준의 기존 연결은 원하지 않는 DOF를 선택적으로 비활성화하도록 개선되었습니다. 보조 타이 표면에 대한 새로운 출력 변수도 도입되었습니다.