新能源仿真設(shè)計(jì)專欄總括

新能源汽車仿真設(shè)計(jì)專 內(nèi)容總欄首頁二、動力電電池單體及電池包熱管理電池包抗沖擊及可靠性三、電驅(qū)動系統(tǒng)專欄首頁電機(jī)本體設(shè)計(jì)電磁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱設(shè)計(jì)多物理場耦合設(shè)電驅(qū)動系統(tǒng)控制代碼自動生應(yīng)用及封裝設(shè)計(jì)集成化系統(tǒng)設(shè)計(jì)定制化開發(fā)ANSYS電機(jī)設(shè)計(jì)仿真大賽優(yōu)秀作品四、發(fā)動機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)五、空調(diào)系統(tǒng)及乘員艙熱舒適性空調(diào)子系統(tǒng)及零部除霜除霧乘員艙熱舒適性六、發(fā)動機(jī)艙熱管理發(fā)動機(jī)艙熱管理七、外空氣動力學(xué)及氣動噪空氣動力學(xué)氣動噪聲盤及懸掛系統(tǒng)底盤設(shè)計(jì)懸掛系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輪胎輪轂九、剎車與輪軸剎車設(shè)計(jì)輪軸設(shè)計(jì)十、動力傳動系統(tǒng)十一、安全性十二 新能源汽車仿真設(shè)計(jì)研討十三 ANSYSAdvantage：汽車行業(yè)仿新能源汽車仿真設(shè)計(jì)專欄一、專欄首ANSYS新能源汽車仿真設(shè)計(jì)解決方二、新能源動力電電池等；電池，即活性材料在電池工作時(shí)才連續(xù)不斷地從外部加入電池，如氫氧ANSYSCFD數(shù)值模擬方法可以在電池單體設(shè)計(jì)、電池包熱設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中發(fā)揮重要的電池單體及電池包熱管理電池單體及電池包熱管理鋰離子電池仿真燃料電池仿真福特汽車和德爾福聯(lián)合進(jìn)行電池包熱管理的分析電池包抗沖擊及可靠性自重分析振動分析跌落測試電池單體及電池包熱管理電池等；電池，即活性材料在電池工作時(shí)才連續(xù)不斷地從外部加入電池，如氫氧新能源汽車電池領(lǐng)域的應(yīng)用案例鋰離子電池仿ANSYSFluent的電池模塊可以自動探測電池連接模式（串/并聯(lián)），流動、熱和電化聯(lián)合通用汽車、國家可再生能源、ESim，共同開發(fā)、測試、驗(yàn)證、完善了該電池模電池仿

ANSYSFluent的電池模塊能模擬質(zhì)子交換膜電池、固體氧化物電池以及量傳遞等，用戶也可以根據(jù)自己的需要，通過UDF來修改其中的模型。ANSYSFluent的電池模某用戶使用ANSYSFluent的電池模塊，仿真了一個(gè)質(zhì)子交換膜電池，福特汽車和德爾福聯(lián)合進(jìn)行電池包熱管理的分 電池包抗沖擊及可靠性CAE分析中，針對電池組常見的分析類型有：自重分析（評估電池包在自重載荷下，ANSYS（SAEANSYSz1sigma應(yīng)力分布（SAE電池包跌落測試（SAE三、ANSYS電機(jī)設(shè)計(jì)專欄精度要求也越來越高，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電機(jī)設(shè)計(jì)的要求，必須借電機(jī)電磁場有限元精確優(yōu)化設(shè)計(jì)Maxwell二維或三維電磁場有限元仿真，并母排、寄生參數(shù)提取技術(shù)；對整個(gè)電驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行高精度仿真和性能優(yōu)化；電機(jī)電磁、熱耦合分析：采用Maxwell輸出電機(jī)的幾何模型和分布式損耗到利用WorkbenchANSYS電機(jī)電磁、振動、噪聲自動化耦合仿真流程，便捷地分析電機(jī)電機(jī)本體設(shè)計(jì)電磁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱設(shè)計(jì)多物理場耦合設(shè)計(jì)電驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)用及封裝設(shè)計(jì)控制代碼自動生成集成化系統(tǒng)設(shè)計(jì)電磁、熱、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)EMI/EMC定制化開發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)工具包電機(jī)等效短路模型提取永磁體溫度退磁參數(shù)提取電纜寄生參數(shù)提取電機(jī)設(shè)計(jì)導(dǎo)航電機(jī)設(shè)計(jì)平臺電機(jī)本體設(shè)計(jì)電磁設(shè)計(jì)一鍵有限元磁滯材料建模電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)鐵芯損耗計(jì)算渦流損耗計(jì)算高性能計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力與形變模態(tài)分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)、臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)軸擾度、強(qiáng)度計(jì)算電機(jī)裝配疲勞壽命熱設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)傳熱與溫升分析流體通風(fēng)散熱分析冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱應(yīng)力和熱變形多物理場耦合設(shè)電磁生熱通風(fēng)冷卻熱應(yīng)力和熱變形振動噪聲電磁設(shè)計(jì)磁滯材料建模：Maxwell2D/3D磁滯材料建模功能和精確的瞬態(tài)電磁場有限RMxpr優(yōu)選設(shè)計(jì)方案；基于Maxwell2D/3D瞬態(tài)電磁場有限元分析評估并優(yōu)化電機(jī)在各種工況下計(jì)的仿真進(jìn)程。Maxwell參數(shù)化/優(yōu)化方案支持多節(jié)點(diǎn)并行求解，可實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)線性加速，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以ANSYSMechanical軟件為的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，得到考慮溫度等問題；ANSYS的諧響應(yīng)分析、瞬態(tài)動力分析、譜分析和隨機(jī)振動分析可以用于研究電機(jī)作中不停旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，由于負(fù)載變化、不平衡電磁力、風(fēng)致、質(zhì)量偏心等原因引起電機(jī)段，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)疲勞設(shè)計(jì)和裂紋擴(kuò)展分析，直接研究電機(jī)的工作、安全系數(shù)等一熱設(shè)計(jì)以Fluent為的流體設(shè)計(jì)產(chǎn)品在電機(jī)模型上，利用電機(jī)磁場分析得到的熱，考核電多物理場耦合設(shè)計(jì)ANSYSMaxwell能結(jié)ANSYSMechanical、FluentWorkbench仿真平臺，能夠片和線圈上要產(chǎn)生渦流，引起渦流損耗，因此，圈和沖片上要產(chǎn)生熱量；電機(jī)通過其到電機(jī)在一定的通風(fēng)量情況下的溫度分布規(guī)律（同時(shí)還包括流體速度、壓力等參數(shù)）電驅(qū)動系統(tǒng)，ANSYS集成化電機(jī)設(shè)計(jì)解決方案，不僅可以解決電機(jī)本體的電磁、結(jié)構(gòu)、熱、多物電驅(qū)動系統(tǒng)集成化設(shè)控制代碼自動生模型覆蓋率分析控制代碼自動生成控制代碼安全性驗(yàn)證數(shù)據(jù)需求管理傳導(dǎo)干擾分析電機(jī)控制PCB板級串?dāng)_和輻射分析設(shè)備布局優(yōu)化和機(jī)箱效果分應(yīng)用及封裝設(shè)計(jì)特征化建模和開關(guān)特性測試寄生參數(shù)提取及傳導(dǎo)特性分析均流特性分析和電流路徑優(yōu)化電磁、熱、結(jié)構(gòu)耦合特性分析熱模型提取及熱特性分析輻射干擾分析集成化系統(tǒng)設(shè)計(jì)高精度電機(jī)模型集成高精度模型與驅(qū)動電路集高精度熱模型集高精度電磁部件模型集成高安全性嵌入式控制代碼集成、電纜、母排寄生參數(shù)模型集成控制代碼自動生成針對國內(nèi)外企業(yè)對電機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)需求，ANSYSSCADESuite為電SCADESuite代碼（SCADESuiteKCG可以自動生成基ISOC的嵌入式產(chǎn)品代碼，并且它生成的代碼61508標(biāo)準(zhǔn)SIL3級認(rèn)證、軌道交通行業(yè)的EN50128標(biāo)準(zhǔn)SIL3/4級認(rèn)證，行業(yè)的ISO26262標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證等等。由于SCADESuiteKCG通過了一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)別的措施設(shè)計(jì)等電磁輻射問題；線纜、、母排、PCB關(guān)鍵路徑走線等寄生參數(shù)的傳導(dǎo)干擾問題等）。ANSYS解決方案相關(guān)產(chǎn)品既可以單獨(dú)使用，解決具體部件電磁兼容系統(tǒng)級的電磁干擾和電磁兼容設(shè)計(jì)問題，并可與ANSYS的結(jié)構(gòu)和流體分析工具PCB板級串?dāng)_和輻射分析PCB控制板中的高速數(shù)字信號在傳輸過程中真，能夠得到整版的輻射特性，并可據(jù)此對PCB進(jìn)行布局優(yōu)化。設(shè)備布局優(yōu)化和機(jī)箱效果分析：金屬的機(jī)箱機(jī)柜通常能夠?qū)崿F(xiàn)良好的性能，但是機(jī)箱上的散熱孔、連接器接頭縫隙均可能造成電磁，HFSS可對機(jī)箱機(jī)柜的輻射仿真結(jié)果可作為干擾源，通過HFSS場源，分析其對整機(jī)系統(tǒng)的輻射影響，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用及封裝設(shè)計(jì) 應(yīng)用及封裝設(shè)計(jì)的技術(shù)需求，ANSYS電機(jī)設(shè)計(jì)解決方案以Workbench為電磁、熱、結(jié)構(gòu)、流體多物理場耦合設(shè)計(jì)平臺，以Simplorer為器件特征化設(shè)計(jì)階段精確考慮開關(guān)特性對電機(jī)驅(qū)動電路及系統(tǒng)性能的影響。Simplorer可根據(jù)供均流特性分析和電流路徑優(yōu)化：封裝設(shè)計(jì)和部分電驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)用戶還關(guān)注的均流特性。Maxwell可通過靜態(tài)或瞬態(tài)電磁場分析，精確評估在各種正?；驁鲴詈显O(shè)計(jì)問題，因?yàn)閭鬟f大電流時(shí)可能會產(chǎn)生不均勻分布的電磁損耗和電磁力，導(dǎo)散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其熱特性對系統(tǒng)性能的影響。Icepak可便捷地實(shí)現(xiàn) 輻射干擾分析：部分封裝和電驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)用戶需要考慮電磁輻射影響。Simplorer可直接輸出電磁功率瞬態(tài)曲線和FFTHFSS可分析關(guān)注頻率下信號所導(dǎo)致的空間電磁輻射干擾，將其作為干擾源再導(dǎo)入HFSS，即可仿真電集成化系統(tǒng)設(shè)Simplorer作為電驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺，不僅具有特征化建模、驅(qū)動電路、控制算寄生參數(shù)模型，協(xié)同仿真代碼等，實(shí)現(xiàn)高精度電驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)和傳導(dǎo)干擾分高精度電機(jī)模型集成：Simplorer不僅可以無縫集成源自RMxprt磁路法設(shè)計(jì)的等效電路模型，還可以無縫集成源自Maxwell電磁場有限元分析的等效電路模型，甚至可以通過高精度模型與驅(qū)動電路集成：Simplorer不僅可以根據(jù)Datasheet實(shí)現(xiàn)特精度和驅(qū)動系統(tǒng)集成。高精度熱模型集成：Simplorer可以無縫集成Icepak提取的模塊熱模型，仿真分析在各種工況下的損耗和特定散熱系統(tǒng)下的溫升，以及溫升對及電驅(qū)動高精度電磁部件模型集成：Simplorer可以無縫集成源自PExprtMaxwell的電感、、電纜、母排寄生參數(shù)模型集成：Simplorer可以無縫集成源自Q3D的 電纜、母排的寄生參數(shù)，仿真分析RLCG寄生參數(shù)對電驅(qū)動系統(tǒng)傳導(dǎo)特性的影響。定制化開發(fā)ToolKit典型電機(jī)電磁設(shè)計(jì)流LdLqMap圖等，能夠一鍵輸出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線等，體溫度退磁工具包可自動提取永磁材料的內(nèi)稟退磁曲線與退磁曲線間的關(guān)系參數(shù)α與MaxwellFluent環(huán)境下對永磁電機(jī)的單/雙向溫度退磁特性進(jìn)行仿真臺，既可無縫集成定制化開發(fā)的各項(xiàng)目，還可以定制化全面的電機(jī)設(shè)計(jì)流程和研發(fā)環(huán) 電機(jī)設(shè)計(jì)仿真大賽優(yōu)秀作品展示ANSYS電機(jī)設(shè)計(jì)仿真大賽由ANSYS中國組織，面向所有公司、、團(tuán)隊(duì)、6ANSYS一等獎(jiǎng)?wù){(diào)速永磁同步電動機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)與矢量控制系統(tǒng)聯(lián)合仿二等獎(jiǎng)?wù){(diào)電磁結(jié)構(gòu)對高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗的1000MW級兩極汽輪發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)負(fù)序能力分三等獎(jiǎng)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)弱磁特性仿轉(zhuǎn)子磁分路混合勵(lì)磁同步電機(jī)漏磁特性分析與優(yōu)化設(shè)四、發(fā)動機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)CFD技術(shù)對發(fā)動機(jī)的工作過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析，不僅提供的信息量大，而且花費(fèi)小、周氣缸內(nèi)工作過程模擬、冷卻與潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)等方面。發(fā)動機(jī)某公司缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的噴油特性與燃燒性能分析某公司曲軸強(qiáng)度及疲勞性能分析進(jìn)排氣系統(tǒng)NASCAR進(jìn)氣歧管性能分析汽油機(jī)催化轉(zhuǎn)化器工作性能仿真分析某公司發(fā)動機(jī)進(jìn)配氣機(jī)構(gòu)凸輪強(qiáng)度疲勞分析發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)冷卻水套核態(tài)沸騰傳熱性能研究發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析發(fā)動機(jī)某公司缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的噴油特性與燃燒性能分析內(nèi)流動及噴油、燃燒性能計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)仿真模板，在ANSYSWorkbench平臺下，能夠快速ANSYSCFD工具分析了缸內(nèi)直噴汽油機(jī)兩段噴油特性及燃燒性能，計(jì)算某公司曲軸強(qiáng)度及疲勞性能分析作載荷時(shí)的應(yīng)力分布情況，找出各部位。本案例首先利用多體動力學(xué)軟件對曲軸系統(tǒng)ANSYSMechanicalANSYSWorkbench平臺下，能夠快速進(jìn)排氣系統(tǒng)系統(tǒng)如催化轉(zhuǎn)化器、SCR系統(tǒng)、等的工作性能及其復(fù)雜的物理化學(xué)現(xiàn)象，幫助設(shè)計(jì)汽車進(jìn)排氣系統(tǒng)CFD仿真的應(yīng)用案例進(jìn)氣歧管性能分汽油機(jī)催化轉(zhuǎn)化器工作性能仿真分某公司發(fā)動機(jī)進(jìn)配氣機(jī)構(gòu)凸輪強(qiáng)度疲勞分發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)CFD仿真的應(yīng)用案例冷卻水套核態(tài)沸騰傳熱性能研ANSYSFluent軟件中的混合多相流模型，對冷卻水套內(nèi)沸騰傳熱過程進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明在此工況下，水套的壁面產(chǎn)生了氣泡，這些氣泡離開壁面又在水中，在發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分五、空調(diào)系統(tǒng)及乘員艙熱舒適性動、溫度分布情況，再進(jìn)一步進(jìn)行乘員的舒適性分析。ANSYSCFD系列產(chǎn)品在空調(diào)系統(tǒng)方面有豐富的解決方案。空調(diào)子系統(tǒng)及零部件汽車空調(diào)溫度線性度分析及優(yōu)化除霜除霧汽車空調(diào)除霜分析案例汽車空調(diào)除霧分析案例乘員艙熱舒適性乘員艙內(nèi)熱舒適性評價(jià)案空調(diào)子系統(tǒng)及零部件過制冷、制熱、通風(fēng)換氣、除濕、除塵等功能維持舒適的車內(nèi)環(huán)境汽車可視性（除霜/除霧）的要求。汽車乘客艙內(nèi)熱負(fù)荷復(fù)雜，包括來自、、地面、發(fā)動機(jī)及附件使得汽車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來很度且要求高效的設(shè)計(jì)和工具。汽車空調(diào)仿真分析的應(yīng)用案例汽車空調(diào)溫度線性度分析及優(yōu)利用ANSYSCFD實(shí)現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)溫度線性度仿真參數(shù)化的分析優(yōu)化，快速獲得了空除霜除霧除霜除霧性能作為中強(qiáng)制檢測的一項(xiàng)指標(biāo)，在GB11555-2009中，對汽車風(fēng)窗玻璃除霜除霧系統(tǒng)性能有明確的規(guī)定。要求在一定時(shí)間內(nèi)，必須清除覆蓋風(fēng)窗玻璃汽車空調(diào)升溫后經(jīng)除霜風(fēng)道風(fēng)窗玻璃內(nèi)側(cè)形成噴射氣流，使內(nèi)表面的霧滴揮發(fā)，并通除霜除霧仿真分析的應(yīng)用案例汽車空調(diào)除霜分析案Fluent對某車型進(jìn)行了瞬態(tài)除霜仿真，并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對比，符合程具備高效的可視化及定量化后處理工具，ANSYSCFD-Post可以快速完成瞬態(tài)結(jié)果的后處汽車空調(diào)除霧分析案乘員艙熱舒適性汽車乘客艙內(nèi)熱負(fù)荷復(fù)雜，包括來自、、地面、發(fā)動機(jī)及附件等9大主要熱流行的局部熱舒適性評價(jià)指標(biāo)通常采用WyonEquivalentHomogenous乘員艙內(nèi)熱舒適性仿真分析的應(yīng)用案乘員艙內(nèi)熱舒適性評價(jià)案員艙內(nèi)流動和熱的分析，并考慮了輻射的作用，采用特殊的熱舒適性評價(jià)的方法并與傳統(tǒng)EHT評價(jià)方法進(jìn)行了對比，得到較為一致的評價(jià)結(jié)果。六、發(fā)動機(jī)艙熱管大小，從而增加乘客艙和行李艙的容積。但是太小的發(fā)動機(jī)艙又著發(fā)動機(jī)散熱，發(fā)動機(jī)艙熱管理福特蒙迪歐發(fā)動機(jī)艙熱管理仿真6.1發(fā)動機(jī)艙熱管理發(fā)動機(jī)艙熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用案例福特蒙迪歐發(fā)動機(jī)艙熱管理仿口水溫，和實(shí)驗(yàn)值的偏差僅0.33%。發(fā)動機(jī)艙熱管理仿真的網(wǎng)七、外空氣動力學(xué)及氣動噪向，更是CFD數(shù)值模擬方法在汽車設(shè)計(jì)中最成應(yīng)用方向。ANSYSCFD數(shù)值模擬方法與傳統(tǒng)的風(fēng)洞試驗(yàn)相比，不再局限于測量有限個(gè)點(diǎn)處的空空氣動力學(xué)VolvoXC60空氣動力學(xué)性能優(yōu)化氣動噪聲克萊斯勒外后視鏡降噪仿真空氣動力學(xué)經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性都有著直接的影響?？諝鈩恿W(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用案例VolvoXC60空氣動力學(xué)性能優(yōu)ANSYSWorkbench50DOE分析，最終通過優(yōu)化算法得到了在設(shè)計(jì)空間內(nèi)的最4%的氣動阻力。氣動噪聲氣動噪聲領(lǐng)域的應(yīng)用案例克萊斯勒外后視鏡降噪仿底盤設(shè)計(jì)車架強(qiáng)度分析及優(yōu)化懸掛系統(tǒng)減由此引起的，以保證汽車平順行駛。懸掛系統(tǒng)應(yīng)有的功能是支持車身，改善乘坐的作用力，決定著汽車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性，是現(xiàn)代汽車十分關(guān)鍵的部件之一。某公司懸掛系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)及強(qiáng)度分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零部件強(qiáng)度分析輪胎輪轂析、分析、排水性能、包容性、抓地性能、側(cè)偏特性、高速模態(tài)特性等都是現(xiàn)代輪胎報(bào)廢。借助CAE工具可在輪轂設(shè)計(jì)之初，對輪轂的彎曲疲勞、徑向疲勞、沖擊強(qiáng)AN