AVL仿真的案例
【技術帖】基于AVL仿真分析平臺的電驅動總成NVH分析
伴隨計算機輔助設計與仿真的日益普及，CAE技術在電驅動系統的設計開發中發揮著越來越重要的作用。AVL作為全球知名的汽車技術咨詢公司，在電驅動總成設計與開發的模擬技術中，形成了從系統到部件、從部件結構可靠性、系統NVH性能到整車動力性經濟性以及整車熱管理分析的完整的工具鏈。基于AVL 仿真模擬平臺針對電機的模擬仿真，可以考慮到多物理場間復雜的相互作用，進行多物理場、多計算域的聯合仿真。例如：根據電機電磁場計算結果，結合多物理場耦合分析功能，可以進行電機的三維熱管理分析，用于電機冷卻水道的詳細設計和優化；基于三維熱管理分析的計算結果，自動地生成電機一維熱管理模型，并結合電磁場分析得到的電機外特性和效率Map圖，可進一步搭建全面的系統級整車熱管理模型進行整車系統級別的能量分析和優化；除此之外，電磁激勵還可作為同平臺電機動力學分析的載荷邊界，繼而實現電機NVH特性的準確模擬。
圖3 AVL仿真分析平臺電機仿真內部數據交互
在汽車開發過程中，NVH性能作為的重要評估指標之一，直接關系到整車駕駛舒適性。而隨著汽車動力傳動系統架構的變更，新能源汽車在NVH性能開發過程中重點關注和著重解決的問題點也與傳統汽車相去甚遠。其中，電驅動總成做為新能源汽車一種新的驅動方式，其NVH性能開發是關注的重點。本文將就AVL在電驅動系統NVH仿真分析的開發應用上做重點闡述和介紹。
二 主要分析任務
根據電驅動總成結構，其主要噪聲來源可以分為兩個部分：一是電機噪聲，二是齒輪噪聲。
電機噪聲主要分為三個方面，即空氣噪聲、機械噪聲和電磁噪聲。空氣噪聲主要由于風扇轉動，使空氣流動，撞擊、摩擦結構而產生。噪聲大小決定于風扇大小、形狀、電機轉速高低和風阻風路等情況。
展開 Matlab與AVL Cruise聯合仿真的培訓資料
二者聯合仿真，用于整車仿真，很好很強大。。。
Matlab與AVL Cruise聯合仿真的培訓資料 2.rar
Matlab與AVL Cruise聯合仿真的培訓資料 1.rar
【技術貼】AVL電動車能量管理仿真解決方案
結論
針對電動車能量管理仿真，AVL提供了基于系統級仿真軟件CRUISEM的解決方案，其主要優點是建模簡單，功能模塊全面，在一款軟件上即可完成整車能量管理的仿真，可以完成整車動力傳動系統，電池電機熱管理系統以及HVAC系統等的建模、分析與優化的仿真任務。
考慮到整車能量管理涉及系統眾多，各個系統部門可能使用不同軟件進行相應的仿真工作，為了避免客戶重復建模，充分利用各個部門模型的優勢，AVL提供了基于集成和開放式仿真平臺Model CONNECT的整車能量管理仿真解決方案，用戶可以通過ModelCONNECT將不同軟件所搭建的模型集成在一起，進行整車能量管理仿真，并進行相應的優化工作。
展開 【技術貼】燃料電池堆棧三維仿真計算量太大跑不動？——AVL FIRE獨創均勻通道模型為您助力
前面兩期技術貼，詳細介紹了AVL三維仿真分析軟件FIRE可以方便、高效地對燃料電池的性能、膜電極材料選型、水熱管理以及燃料電池老化進行仿真分析，為燃料電池的設計和優化提供可靠、有效的指導。
隨著開發要求的進一步提高，燃料電池三維仿真已經逐漸從燃料電池單體向燃料電池堆棧覆蓋，尤其針對整體的冷卻通道和氣體通道壓損及流動均勻性設計對燃料電池堆棧性能及水熱管理的影響，必須要建立完整的堆棧模型進行仿真。然而用常規方法對燃料電池堆棧進行建模，由于整體結構復雜，尺寸差異較大，最終生成的模型網格數量非常多，網格質量也很難保證，計算代價將會非常大。
針對以上問題，AVL獨創均勻通道模型方法，采用多孔介質模型替代真實的氣體通道結構，可以極大的簡化整體網格數量，提高計算效率，實現對燃料電池堆棧的仿真。本期技術貼，將對均勻通道模型方法進行詳細的介紹。
如果想要了解更多，請與我們聯系:
ast.china@avl.com
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40頁丨電驅動橋NVH仿真分析-AVL仿真
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基于AVL仿真平臺的電驅動橋NVH仿真分析
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AVL EXCITE用于車輛降噪的發動機仿真
AVL EXCITE用于車輛降噪的發動機仿真
AVL List Harald Pramberger 藍軍
[摘要] 噪聲和振動工程已成為汽車工業擴大市場的重要因素。不用置疑，在中國為區別產品優劣和滿足外部噪聲法規，NVH（噪聲、振動和粗暴）問題越來越重要。
與配置良好的工程試驗方法一道，發動機噪聲輻射和振動的仿真已頻繁應用于發動機的開發過程中。仿真的基本方法仍然在不斷發展，并獲得穩步提高。本文著重討論發動機計算聲學的當前常用方法，并展望新方法和新技術，可在不久的將來應用在發動機和車輛的開發過程中。
概述
為減少城市環境的噪聲污染，并滿足不斷增長的舒適性要求，需要低噪聲的車用發動機和動力總成。因此在設計階段，需要適用廣泛的仿真方法和軟件工具，來分析噪聲的產生和傳遞至機體或總成的復雜物理現象。
AVL EXCITE正是為這些應用而開發的，它結合杰出的仿真技術，可實現發動機動力學和噪聲的仿真計算，獲得接近真值的理想結果[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]。
1 前言
當車輛在公路上高速行駛時，風聲和輪胎噪聲是主導的，但在城鎮中使用時，發動機則是最重要的噪聲源。由于法規旨在降低城鎮環境噪聲污染，故低噪聲發動機是降低車輛噪聲的重要手段。
測量技術已在過去的時間里得到發展、應用和報道。由加窗及隨后的其它處理方法，可成功獲取單一噪聲源，進而估計單一噪聲源在車輛行駛總噪聲中的主導貢獻，包括考慮噪聲源輻射的方向性、傳播和反射，或使用車輛近場大型麥克風陣[4]。可確定的單一噪聲源常來自發動機表面、油底殼、齒輪箱表面、排氣口、排氣消聲器、排氣管、進氣口、進氣管表面以及輪胎（與道路）等。圖1 為一實例。
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仿真天地 ? 汽車｜AVL的動力電池探索創新之路
Abaqus FEA的電-熱仿真功能就完美符合我們的需求。”
—Kim Yeow，AVL技術專家
圖1：連續充放電條件下的間接風冷模塊的分析與實測吻合良好
在EVARE項目上，AVL團隊遇到的難題是如何開發出成本盡可能最低、電池冷卻效率最高的電池包配置。成功的要訣是充分了解電池組的內部狀況。Kim Yeow表示：“我們需要一種合適的工具分析電池系統熱行為。Abaqus FEA的電-熱仿真功能就完美符合我們的需求。”該軟件已在AVL被廣泛地運用于內燃發動機以及需要進行的熱-結構分析的零部件系統上。
由于這個工具不是專門為電池仿真而設計的，AVL團隊編寫了專用的子例程并將它們耦合到Abaqus。Kim Yeow指出：“對用戶子程序的良好適配性是Abaqus諸多優勢的一個，這為我們將自行開發的電芯模型與有限元模型的耦合提供了便利。”
為EVARE項目開發的專用子程序可以幫助AVL評估各種不同尺寸，不同種類電芯的熱行為，各類冷卻方案的效率也可以對應評估。Kim Yeow表示：“每個鋰離子電池都有自己的獨特性。因此對不同類型的電芯，無論是幾何結構不同還是化學體系不同，都需要將電芯幾何結構信息和性能信息輸入到我們的子例程。這樣我們才能特征化不同的電芯。”
AVL團隊的電池建模通常從快速1D仿真開始。Kim Yeow指出：“這讓我們大致了解了電池包的性能，在此基礎上我們可以決定電芯選用和冷卻系統要求。”在取得電池包冷卻系統的完整信息后，AVL從模組的電-熱分析開始，開展詳細的3D評估。
Kim Yeow表示：“首先我們假定冷卻板和電芯間的熱傳遞路徑良好。
展開 【技術帖】AVL CRUISE燃料電池車輛系統仿真方案介紹
獨傲于中國整車性能仿真工具市場的AVL CRUISE軟件在燃料電池車的建模方面也有獨門絕技，為用戶提供了專門的燃料電池模塊以及根據試驗數據自動擬合模型參數的向導工具，可以非常方便地進行燃料電池車的建模分析。本文將依據實例對CRUISE軟件在燃料電池車輛開發中的應用進行介紹。
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【技術貼】基于CAMEO與EXCITE實現電驅系統齒輪噪聲自動優化
齒輪箱噪聲主要分為敲擊噪聲與嘯叫噪聲，在我們前期《基于AVL仿真分析平臺的電驅動系統NVH分析》技術貼中，詳細介紹了齒輪這兩種噪聲類型以及產生的機理。對于電驅動系統而言，常見的減速器架構主要分為如圖1所示的兩級減速帶副軸形式、兩組行星齒輪組形式以及單組行星齒輪組帶副軸形式三種類型。這三種架構中無論哪種形式，所有齒輪對在電驅動系統工作過程中均會承載，這也是電驅動總成齒輪主要噪聲形式為嘯叫噪聲的根本原因。而嘯叫作為一種窄帶噪聲，具有明顯的惱人特性。因此，如何降低電驅動總成相應的嘯叫噪聲是開發者關注的重點。
圖1 電驅動總成架構
在《基于AVL仿真分析平臺的電驅動系統NVH分析》技術貼中，介紹電驅動總成主要噪聲來源可以分為兩個部分：一是電機噪聲，二是齒輪噪聲。現階段，常見新能源汽車電驅動系統中電機冷卻形式主要為冷卻液冷卻，主要噪聲是由電機氣隙中各諧波磁場引起的交變電磁力導致鐵芯及其相關聯的機械構件產生的振動電磁噪聲，該類型噪聲也呈現諧次特性。結合AVLeSUITE軟件平臺可對該部分噪聲進行詳細的分析以及優化，這部分內容會在后期技術貼以及相關培訓中會詳細說明。本期技術貼主要介紹如何借助AVLCAMEO優化工具以及EXCITE軟件平臺對齒輪嘯叫噪聲進行相應的優化。
CAMEO開發伊始是一款定位于用于車輛系統優化和發動機臺架標定的高度自動化的優化和標定工具。當前，基于模擬優化需求，AVL開發了CAMEO for simulation，基于該軟件，可以方便的與AVL先進模擬技術軟件進行聯合仿真，用于結構及系統優化設計。
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【5月14-15日 上海】AVL仿真技術在新能源車輛開發中的應用免費研討會邀請函
動力總成系統的復雜多樣使得前期的設計優化開發越來越重要，利用仿真技術提高產品開發的成熟度，降低設計風險，有效地縮短產品的開發周期成為新能源車輛開發的必要手段。
作為全球著名的動力總成開發咨詢公司，AVL在新能源車輛開發方面具有豐富的經驗及大量的成功案例。本次研討會將基于AVL在新能源車輛開發中仿真技術的應用方法和流程，結合實際案例向廣大用戶介紹如何在仿真階段進行系統匹配以及電氣化零部件的優化分析。通過仿真模擬研究“機—電—熱”系統之間的相互影響，進行車輛零部件性能以及整車能量管理優化。
本次研討會我們邀請了AVL總部先進模擬技術部電氣化產品開發經理Mr. Oliver Knaus，新能源系統級仿真專家Mr. Alessandro Colla，新能源部件級仿真專家Mr. Juergen Schneider為我們展示從系統到部件再到系統的整個虛擬開發流程的執行過程和方法。
AVL 中國先進模擬技術事業部的技術支持工程師擔任全程的翻譯工作。真誠歡迎新能源車企以及傳統車企的新能源部門相關領域的專家和領導以及工程師參與此次研討會！
在本次研討會結束后，我們還安排了兩天的使用AVL FIRE以及AVL CRUISE M進行部件級和系統級熱管理模擬分析的軟件培訓，讓您親身體會使用AVL軟件建模的方便性和實用性。
一、研討會日程安排
主講人：Mr. Oliver Knaus; Mr. Juergen Schneider; Mr. Alessandro Colla
二、 5月16日- 17日
AVL FIRE & AVL CRUISE M新能源車部件和系統級熱管理分析培訓
主講人：Mr. Juergen Schneider; Mr. Alessandro Colla
培訓詳細日程即日發出，敬請關注。
展開 【技術貼】AVL FIRE? M：從噴嘴內流到發動機缸內過程——考慮多組分燃料閃急沸騰的完整仿真分析方案
圖3：AVL FIRE? M軟件界面
對于多組分閃急沸騰噴嘴流動仿真建模，應激活Multiphase模塊，并在Mass Interfacial Exchange界面選擇Multi-component flash boiling模型，如圖4所示。
圖4：AVL FIRE? M 中關于多組分閃急沸騰的設置界面
各種液相組分和氣相組分的屬性對于閃急沸騰仿真來說是至關重要的，需要能夠在仿真中正確考慮。AVL FIRE M為用戶提供了非常智能的材料數據庫（Property Database，簡稱PDB），其中包含非常豐富的材料，這些材料可以非常方便的組合成各種替代燃料，如圖5所示。
圖5：AVL FIRE? M中用于多組分閃急沸騰仿真的材料屬數據庫（PDB）
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AVL FIRE M中從噴嘴流動仿真到發動機缸內過程仿真的完整分析流程
基于對發動機中存在的閃急沸騰現象的了解，燃油噴射過程的物理現象、噴油器幾何結構等參數都起關鍵作用并影響燃燒和發動機排放。AVL FIRE M是一種非常獨特的工具，可以通過非常簡單的方式將噴嘴流動仿真和發動機缸內過程仿真進行組合。圖6顯示了仿真的步驟。第一步，采用多相流模塊進行噴嘴流動仿真，將每個噴孔出口位置處的流動信息進行記錄，并生成nozzle文件；然后，在第二步中，采用拉格朗日噴霧進行缸內過程仿真，第一步中生成的nozzle文件將被用作發動機缸內過程仿真的邊界條件。
圖6：AVL FIRE? M從噴嘴流動仿真到發動機缸內過程仿真的仿真分析步驟
噴嘴流動多相流仿真中生成的nozzle文件中，按照設定的時間間隔，記錄了所有流動變量的詳細信息。圖7展示的是nozzle文件的標題部分，包含設置區域的詳細信息和流動變量。
展開 【技術貼】基于AVL EXCITE eAxle的全新電驅總成NVH分析解決方案
數據恢復殼體表面振動
總結
AVL先進模擬技術部一直致力于為廣大用戶提供更貼近于工程實際需求又更準確的仿真工具。本期介紹的EXCITE eAxle即為專門針對電驅動總成動力學和NVH分析的仿真工具，所有的功能設置和考慮因素都匯聚了AVL工程實踐的經驗積累。如果您對EXCITE eAxle軟件感興趣，歡迎發送郵件至Mechanical_support_china@avl.com聯系。
【技術貼】基于模型的xCU控制系統開發
AVL先進的仿真技術為控制器開發提供了一系列滿足不同車輛性能開發的仿真工具，這些工具都具備有卓越的實時仿真能力和精確的仿真精度，為實現控制器從SiL到HiL再到臺架測試系統開發的流程提供了保障。
AVL CRUISE自推出以來，以便捷通用、直觀易懂的建模方式以及基于工程應用開發設計的特點贏得廣大中國汽車工程師的喜愛，在主機廠內擁有廣大的用戶群。同時針對車輛電氣化的特點，為有效提高車輛能量利用效率，AVL及時推出適用于多學科、多領域（機械、電、熱）的專業仿真軟件CRUISE M，這兩款軟件都支持將模型轉換為硬件系統能夠直接讀入并運行的模型，能夠在HiL的環境下，在線的對模型中的重要數據進行修改，并研究其對車輛性能的影響。另外AVL集成及開放式開發平臺Model.CONNECT?支持通過CAN、TCP/IP或者UDP協議將電腦中運行的仿真模型（虛擬的部件）與真實的控制器直接相連或者與HiL系統相連；值得一提的是M.C.還支持將一些本身計算速度能夠達到實時性，但是并不能支持實時操作系統的仿真模型集成到平臺上，完美地實現了虛擬（非實時系統）與真實（實時系統）世界的鏈接。
進一步，Model.CONNECT?與AVLTestbed.CONNECT所組成的工具鏈，可以輕易實現將仿真模型集成于零部件測試臺架，使得在零部件開發階段就能再現其與整車其他系統的相互作用以及實際路況的影響，使得這個階段的xCU標定更接近于實際車輛行駛條件。
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