新能源仿真设计专栏总括

新能源汽车仿真设计专 内容总栏首页二、动力电电池单体及电池包热管理电池包抗冲击及可靠性三、电驱动系统专栏首页电机本体设计电磁设计结构设计热设计多物理场耦合设电驱动系统控制代码自动生应用及封装设计集成化系统设计定制化开发ANSYS电机设计仿真大赛优秀作品四、发动机及进排气系统发动机进排气系统发动机冷却系统五、空调系统及乘员舱热舒适性空调子系统及零部除霜除雾乘员舱热舒适性六、发动机舱热管理发动机舱热管理七、外空气动力学及气动噪空气动力学气动噪声盘及悬挂系统底盘设计悬挂系统转向系统轮胎轮毂九、刹车与轮轴刹车设计轮轴设计十、动力传动系统十一、安全性十二 新能源汽车仿真设计研讨十三 ANSYSAdvantage：汽车行业仿新能源汽车仿真设计专栏一、专栏首ANSYS新能源汽车仿真设计解决方二、新能源动力电电池等；电池，即活性材料在电池工作时才连续不断地从外部加入电池，如氢氧ANSYSCFD数值模拟方法可以在电池单体设计、电池包热设计等领域中发挥重要的电池单体及电池包热管理电池单体及电池包热管理锂离子电池仿真燃料电池仿真福特汽车和德尔福联合进行电池包热管理的分析电池包抗冲击及可靠性自重分析振动分析跌落测试电池单体及电池包热管理电池等；电池，即活性材料在电池工作时才连续不断地从外部加入电池，如氢氧新能源汽车电池领域的应用案例锂离子电池仿ANSYSFluent的电池模块可以自动探测电池连接模式（串/并联），流动、热和电化联合通用汽车、国家可再生能源、ESim，共同开发、测试、验证、完善了该电池模电池仿

ANSYSFluent的电池模块能模拟质子交换膜电池、固体氧化物电池以及量传递等，用户也可以根据自己的需要，通过UDF来修改其中的模型。ANSYSFluent的电池模某用户使用ANSYSFluent的电池模块，仿真了一个质子交换膜电池，福特汽车和德尔福联合进行电池包热管理的分 电池包抗冲击及可靠性CAE分析中，针对电池组常见的分析类型有：自重分析（评估电池包在自重载荷下，ANSYS（SAEANSYSz1sigma应力分布（SAE电池包跌落测试（SAE三、ANSYS电机设计专栏精度要求也越来越高，传统的设计方法和已经不能满足现代电机设计的要求，必须借电机电磁场有限元精确优化设计Maxwell二维或三维电磁场有限元仿真，并母排、寄生参数提取技术；对整个电驱动系统进行高精度仿真和性能优化；电机电磁、热耦合分析：采用Maxwell输出电机的几何模型和分布式损耗到利用WorkbenchANSYS电机电磁、振动、噪声自动化耦合仿真流程，便捷地分析电机电机本体设计电磁设计结构设计热设计多物理场耦合设计电驱动系统应用及封装设计控制代码自动生成集成化系统设计电磁、热、结构设计EMI/EMC定制化开发电机设计工具包电机等效短路模型提取永磁体温度退磁参数提取电缆寄生参数提取电机设计导航电机设计平台电机本体设计电磁设计一键有限元磁滞材料建模电磁优化设计铁芯损耗计算涡流损耗计算高性能计算结构设计应力与形变模态分析转子动力学、临界转速转轴扰度、强度计算电机装配疲劳寿命热设计结构传热与温升分析流体通风散热分析冷却系统设计热应力和热变形多物理场耦合设电磁生热通风冷却热应力和热变形振动噪声电磁设计磁滞材料建模：Maxwell2D/3D磁滞材料建模功能和精确的瞬态电磁场有限RMxpr优选设计方案；基于Maxwell2D/3D瞬态电磁场有限元分析评估并优化电机在各种工况下计的仿真进程。Maxwell参数化/优化方案支持多节点并行求解，可实现多节点线性加速，结构设计以ANSYSMechanical软件为的结构设计产品能够进行结构分析，得到考虑温度等问题；ANSYS的谐响应分析、瞬态动力分析、谱分析和随机振动分析可以用于研究电机作中不停旋转运动，由于负载变化、不平衡电磁力、风致、质量偏心等原因引起电机段，实现对电机疲劳设计和裂纹扩展分析，直接研究电机的工作、安全系数等一热设计以Fluent为的流体设计产品在电机模型上，利用电机磁场分析得到的热，考核电多物理场耦合设计ANSYSMaxwell能结ANSYSMechanical、FluentWorkbench仿真平台，能够片和线圈上要产生涡流，引起涡流损耗，因此，圈和冲片上要产生热量；电机通过其到电机在一定的通风量情况下的温度分布规律（同时还包括流体速度、压力等参数）电驱动系统，ANSYS集成化电机设计解决方案，不仅可以解决电机本体的电磁、结构、热、多物电驱动系统集成化设控制代码自动生模型覆盖率分析控制代码自动生成控制代码安全性验证数据需求管理传导干扰分析电机控制PCB板级串扰和辐射分析设备布局优化和机箱效果分应用及封装设计特征化建模和开关特性测试寄生参数提取及传导特性分析均流特性分析和电流路径优化电磁、热、结构耦合特性分析热模型提取及热特性分析辐射干扰分析集成化系统设计高精度电机模型集成高精度模型与驱动电路集高精度热模型集高精度电磁部件模型集成高安全性嵌入式控制代码集成、电缆、母排寄生参数模型集成控制代码自动生成针对国内外企业对电机控制系统的技术需求，ANSYSSCADESuite为电SCADESuite代码（SCADESuiteKCG可以自动生成基ISOC的嵌入式产品代码，并且它生成的代码61508标准SIL3级认证、轨道交通行业的EN50128标准SIL3/4级认证，行业的ISO26262标准认证等等。由于SCADESuiteKCG通过了一系列行业标准别的措施设计等电磁辐射问题；线缆、、母排、PCB关键路径走线等寄生参数的传导干扰问题等）。ANSYS解决方案相关产品既可以单独使用，解决具体部件电磁兼容系统级的电磁干扰和电磁兼容设计问题，并可与ANSYS的结构和流体分析工具PCB板级串扰和辐射分析PCB控制板中的高速数字信号在传输过程中真，能够得到整版的辐射特性，并可据此对PCB进行布局优化。设备布局优化和机箱效果分析：金属的机箱机柜通常能够实现良好的性能，但是机箱上的散热孔、连接器接头缝隙均可能造成电磁，HFSS可对机箱机柜的辐射仿真结果可作为干扰源，通过HFSS场源，分析其对整机系统的辐射影响，实现应用及封装设计 应用及封装设计的技术需求，ANSYS电机设计解决方案以Workbench为电磁、热、结构、流体多物理场耦合设计平台，以Simplorer为器件特征化设计阶段精确考虑开关特性对电机驱动电路及系统性能的影响。Simplorer可根据供均流特性分析和电流路径优化：封装设计和部分电驱动系统设计用户还关注的均流特性。Maxwell可通过静态或瞬态电磁场分析，精确评估在各种正常或场耦合设计问题，因为传递大电流时可能会产生不均匀分布的电磁损耗和电磁力，导散热系统设计及其热特性对系统性能的影响。Icepak可便捷地实现 辐射干扰分析：部分封装和电驱动系统设计用户需要考虑电磁辐射影响。Simplorer可直接输出电磁功率瞬态曲线和FFTHFSS可分析关注频率下信号所导致的空间电磁辐射干扰，将其作为干扰源再导入HFSS，即可仿真电集成化系统设Simplorer作为电驱动系统设计平台，不仅具有特征化建模、驱动电路、控制算寄生参数模型，协同仿真代码等，实现高精度电驱动系统设计和传导干扰分高精度电机模型集成：Simplorer不仅可以无缝集成源自RMxprt磁路法设计的等效电路模型，还可以无缝集成源自Maxwell电磁场有限元分析的等效电路模型，甚至可以通过高精度模型与驱动电路集成：Simplorer不仅可以根据Datasheet实现特精度和驱动系统集成。高精度热模型集成：Simplorer可以无缝集成Icepak提取的模块热模型，仿真分析在各种工况下的损耗和特定散热系统下的温升，以及温升对及电驱动高精度电磁部件模型集成：Simplorer可以无缝集成源自PExprtMaxwell的电感、、电缆、母排寄生参数模型集成：Simplorer可以无缝集成源自Q3D的 电缆、母排的寄生参数，仿真分析RLCG寄生参数对电驱动系统传导特性的影响。定制化开发ToolKit典型电机电磁设计流LdLqMap图等，能够一键输出电机的转矩转速曲线等，体温度退磁工具包可自动提取永磁材料的內禀退磁曲线与退磁曲线间的关系参数α与MaxwellFluent环境下对永磁电机的单/双向温度退磁特性进行仿真台，既可无缝集成定制化开发的各项目，还可以定制化全面的电机设计流程和研发环 电机设计仿真大赛优秀作品展示ANSYS电机设计仿真大赛由ANSYS中国组织，面向所有公司、、团队、6ANSYS一等奖调速永磁同步电动机优化设计与矢量控制系统联合仿二等奖调电磁结构对高速永磁电机转子涡流损耗的1000MW级两极汽轮发电机稳态负序能力分三等奖内置式永磁同步电机弱磁特性仿转子磁分路混合励磁同步电机漏磁特性分析与优化设四、发动机及进排气系统CFD技术对发动机的工作过程进行数值模拟分析，不仅提供的信息量大，而且花费小、周气缸内工作过程模拟、冷却与润滑系统设计、设计等方面。发动机某公司缸内直喷汽油机的喷油特性与燃烧性能分析某公司曲轴强度及疲劳性能分析进排气系统NASCAR进气歧管性能分析汽油机催化转化器工作性能仿真分析某公司发动机进配气机构凸轮强度疲劳分析发动机冷却系统冷却水套核态沸腾传热性能研究发动机冷却系统热结构耦合仿真分析发动机某公司缸内直喷汽油机的喷油特性与燃烧性能分析内流动及喷油、燃烧性能计算的标准仿真模板，在ANSYSWorkbench平台下，能够快速ANSYSCFD工具分析了缸内直喷汽油机两段喷油特性及燃烧性能，计算某公司曲轴强度及疲劳性能分析作载荷时的应力分布情况，找出各部位。本案例首先利用多体动力学软件对曲轴系统ANSYSMechanicalANSYSWorkbench平台下，能够快速进排气系统系统如催化转化器、SCR系统、等的工作性能及其复杂的物理化学现象，帮助设计汽车进排气系统CFD仿真的应用案例进气歧管性能分汽油机催化转化器工作性能仿真分某公司发动机进配气机构凸轮强度疲劳分发动机冷却系统发动机冷却系统CFD仿真的应用案例冷却水套核态沸腾传热性能研ANSYSFluent软件中的混合多相流模型，对冷却水套内沸腾传热过程进行了计算，结果表明在此工况下，水套的壁面产生了气泡，这些气泡离开壁面又在水中，在发动机冷却系统热结构耦合仿真分五、空调系统及乘员舱热舒适性动、温度分布情况，再进一步进行乘员的舒适性分析。ANSYSCFD系列产品在空调系统方面有丰富的解决方案。空调子系统及零部件汽车空调温度线性度分析及优化除霜除雾汽车空调除霜分析案例汽车空调除雾分析案例乘员舱热舒适性乘员舱内热舒适性评价案空调子系统及零部件过制冷、制热、通风换气、除湿、除尘等功能维持舒适的车内环境汽车可视性（除霜/除雾）的要求。汽车乘客舱内热负荷复杂，包括来自、、地面、发动机及附件使得汽车空调系统设计带来很度且要求高效的设计和工具。汽车空调仿真分析的应用案例汽车空调温度线性度分析及优利用ANSYSCFD实现了空调系统温度线性度仿真参数化的分析优化，快速获得了空除霜除雾除霜除雾性能作为中强制检测的一项指标，在GB11555-2009中，对汽车风窗玻璃除霜除雾系统性能有明确的规定。要求在一定时间内，必须清除覆盖风窗玻璃汽车空调升温后经除霜风道风窗玻璃内侧形成喷射气流，使内表面的雾滴挥发，并通除霜除雾仿真分析的应用案例汽车空调除霜分析案Fluent对某车型进行了瞬态除霜仿真，并与实验进行了对比，符合程具备高效的可视化及定量化后处理工具，ANSYSCFD-Post可以快速完成瞬态结果的后处汽车空调除雾分析案乘员舱热舒适性汽车乘客舱内热负荷复杂，包括来自、、地面、发动机及附件等9大主要热流行的局部热舒适性评价指标通常采用WyonEquivalentHomogenous乘员舱内热舒适性仿真分析的应用案乘员舱内热舒适性评价案员舱内流动和热的分析，并考虑了辐射的作用，采用特殊的热舒适性评价的方法并与传统EHT评价方法进行了对比，得到较为一致的评价结果。六、发动机舱热管大小，从而增加乘客舱和行李舱的容积。但是太小的发动机舱又着发动机散热，发动机舱热管理福特蒙迪欧发动机舱热管理仿真6.1发动机舱热管理发动机舱热管理领域的应用案例福特蒙迪欧发动机舱热管理仿口水温，和实验值的偏差仅0.33%。发动机舱热管理仿真的网七、外空气动力学及气动噪向，更是CFD数值模拟方法在汽车设计中最成应用方向。ANSYSCFD数值模拟方法与传统的风洞试验相比，不再局限于测量有限个点处的空空气动力学VolvoXC60空气动力学性能优化气动噪声克莱斯勒外后视镜降噪仿真空气动力学经济性和稳定性都有着直接的影响。空气动力学领域的应用案例VolvoXC60空气动力学性能优ANSYSWorkbench50DOE分析，最终通过优化算法得到了在设计空间内的最4%的气动阻力。气动噪声气动噪声领域的应用案例克莱斯勒外后视镜降噪仿底盘设计车架强度分析及优化悬挂系统减由此引起的，以保证汽车平顺行驶。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的作用力，决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性，是现代汽车十分关键的部件之一。某公司悬挂系统运动学及强度分析转向系统转向系统零部件强度分析轮胎轮毂析、分析、排水性能、包容性、抓地性能、侧偏特性、高速模态特性等都是现代轮胎报废。借助CAE工具可在轮毂设计之初，对轮毂的弯曲疲劳、径向疲劳、冲击强AN