李 梦，柳小伟，张 舒，宋 辉，王根伟，王 彬

（1.太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所，山西 太原 030024；2.材料强度与结构冲击山西省重点实验室，山西 太原 030024；3.伦敦布鲁内尔大学机械与航空工程系，英国 伦敦UB83PH）

21世纪以来，随着工业技术的不断进步以及人民生活质量的不断提高，环境污染问题日益突出。为了缓解环境污染问题，多个国家将传统燃油车禁售列为未来计划提上日程[1]。我国制订了多项政策支持新能源汽车的发展。2018年6月，国务院印发了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》[2]，提出2020年底重点区域城市的公交车全部更换为新能源汽车。我国《新能源汽车产业发展规划（2021－2035年）》[3]进一步提出：2025年新能源汽车新车销售量计划达到汽车新车销售总量的20%左右，2035年纯电动汽车将成为新销售车辆的主流。在政策推动下，纯电动汽车的销量持续增加，截至2019年底，全国纯电动汽车的保有量达310万辆[4]。

然而，近年来，发生了多起因机械碰撞引发的电动汽车事故，引发了人们对电动汽车安全的担忧。动力电池系统的安全是电动汽车安全的重要决定性因素之一。在电池系统装配中，圆柱形电池单体一般是竖直放置、水平堆叠组成模组，这种独特的排布方式使得电池承受着比较复杂的载荷工况。国外曾有因受到地面异物向上撞击导致电池发生轴向挤压破坏而引发电动汽车起火爆炸的先例。

国内外学者针对电池机械滥用方面做了很多工作。在电池轴向压缩方面，Xia 等[5]等对美国电动汽车底部因异物碰撞而导致的电池火灾事故进行了建模分析，并用LS-DYNA 软件建立了电池模型，研究了不同形状压头在轴向加载时电池的变形以及可能的失效模式。……