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輪轂仿真第①期-模態(tài)分析
你的輪轂,會(huì)在高速上“碎”掉嗎?
為了追求極致輕量化,現(xiàn)在的汽車(chē)輪轂被掏得越來(lái)越空,輻條越做越細(xì)。
作為設(shè)計(jì)工程師,你是否有過(guò)這種“心虛”時(shí)刻:材料扣掉這么多,萬(wàn)一在高速上過(guò)個(gè)坑,直接斷掉怎么辦?
在真實(shí)的工業(yè)研發(fā)中,我們不可能每改一版數(shù)據(jù)就造個(gè)實(shí)物去撞擊。
當(dāng)時(shí)我很震驚的表示我生活在舊石器時(shí)代嗎?現(xiàn)在AI都這么先進(jìn)了嗎?
網(wǎng)上搜索了一下發(fā)現(xiàn)很多企業(yè)發(fā)布的宣傳內(nèi)容,宣稱(chēng)自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì),采用AI達(dá)到了多么先進(jìn)的性能,節(jié)約時(shí)間80%,很多大型企業(yè)都有類(lèi)似的宣傳。類(lèi)似的宣傳讓我想起了幾十年前的現(xiàn)象“小麥畝產(chǎn)1萬(wàn)金”。
在這方面,仿真跌落測(cè)試也能為工程師提供所需的工具,以便在研發(fā)周期早期嘗試更多美觀的包裝設(shè)計(jì)。
多物理場(chǎng)仿真
在仿真領(lǐng)域,人們大力推動(dòng)充分利用LS-DYNA軟件等工具中的多物理場(chǎng)功能,并將其與Ansys Mechanical?軟件、Ansys Sherlock?工具、Ansys Icepak?軟件和Ansys Fluent?應(yīng)用耦合。
代碼驗(yàn)證(Code Verification)
在把模型交給物理試驗(yàn)之前,首先要證明軟件本身是對(duì)的。
在云端,可能的組合非常豐富,使用Ansys Cloud可以輕松地嘗試不同的實(shí)例。您還可以將結(jié)果與現(xiàn)有的FDTD性能基準(zhǔn)測(cè)試進(jìn)行比較。
推薦參閱
有關(guān)高性能計(jì)算、硬件如何影響仿真性能以及如何優(yōu)化AWS實(shí)例的更多信息,請(qǐng)參閱這些帖子。
當(dāng)今的芯片越來(lái)越多地將專(zhuān)用處理元件和存儲(chǔ)器集成到復(fù)雜的多芯片封裝中。要設(shè)計(jì)這些系統(tǒng),就需要了解電氣、熱和機(jī)械領(lǐng)域的復(fù)雜交互,而這些交互須通過(guò)綜合的多物理場(chǎng)仿真來(lái)預(yù)測(cè)。供電網(wǎng)絡(luò)和熱管理系統(tǒng)必須進(jìn)行整體分析,因?yàn)殡姎庑阅軙?huì)影響熱分布,而散熱會(huì)影響連續(xù)反饋回路中的電氣性能。這種相互依賴(lài)性,對(duì)于AI工作負(fù)載中使用的神經(jīng)處理單元(NPU)尤為關(guān)鍵,NPU可能在不同計(jì)算階段經(jīng)歷巨大的功耗波動(dòng)。
同時(shí),Ansys Mechanical軟件有助于我們從機(jī)械角度優(yōu)化電機(jī)的轉(zhuǎn)子。通常,在賽車(chē)運(yùn)動(dòng)中,我們的轉(zhuǎn)速要比公路汽車(chē)更高,才能在賽道上達(dá)到更高的速度。轉(zhuǎn)子至關(guān)重要,因?yàn)樗请姶畔到y(tǒng)中唯一的運(yùn)動(dòng)部件,負(fù)責(zé)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)汽車(chē)達(dá)到這些速度所需的扭矩。在設(shè)計(jì)流程的早期階段考慮電磁和機(jī)械兩個(gè)方面對(duì)我們非常有幫助。
除了電機(jī)之外,您在動(dòng)力總成優(yōu)化中還需要考慮其他什么因素嗎?
如果你手里正握著Ansys這柄利器,卻還在重復(fù)著“手動(dòng)建模-導(dǎo)出-計(jì)算-后處理”的循環(huán),那你一定要考慮一下——PyAnsys。
然而,現(xiàn)實(shí)情況要復(fù)雜得多。電子的移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),從而干擾其他電路或由于電阻而導(dǎo)致功率損耗。
這就是為什么工程師都會(huì)在設(shè)計(jì)流程中盡早分析電源完整性,以發(fā)現(xiàn)任何潛在問(wèn)題。現(xiàn)代電子產(chǎn)品十分復(fù)雜,涉及多個(gè)組件、層和互連,因此提供適當(dāng)?shù)碾妷鹤兓秶鷺O具挑戰(zhàn)。
現(xiàn)代電子產(chǎn)品是復(fù)雜的多組件裝配體,包括多個(gè)層、層間過(guò)孔以及器件之間的復(fù)雜互連。它在寬頻范圍內(nèi),不僅傳輸直流電源,同時(shí)也傳輸信號(hào)。
該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括:
與內(nèi)燃機(jī)(ICE)等其他能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相比,電機(jī)的效率要高得多,電動(dòng)汽車(chē)的效率在90-95%以上,而內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的效率僅為20-30%。
電動(dòng)汽車(chē)(EV)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件比內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)更少,這有助于延長(zhǎng)預(yù)期使用壽命。
電機(jī)是零排放技術(shù)。
電機(jī)能夠進(jìn)行雙向能量轉(zhuǎn)換,既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。