ansys 汽車 案例的案例
ANSYS新能源汽車動力電池仿真應用案例
目錄
1電池行業發展趨勢
2 燃料電池定義和分類
3 燃料電池產業鏈
4 動力電池研發中主要的流體/結構問題
5 ANSYS動力電池應用案例——新能源汽車專題
(1) 新能源車電池仿真
(2) 新能源動力電池BMS系統自然冷卻CFD計算
(3) 新能源車電池鋁容器結構強度計算
(4) 新能源汽車動力電池模組強度分析
(5) 新能源汽車動力電池單體強度分析
(6) 某動力電池PACK跌落分析
(7) 動力電池PACK隨機振動分析案例
(8) 新能源動力電池包PSD隨機振動及疲勞壽命計算
(9) 商用車電池包懸掛支架解決方案
(10) 電池包振動疲勞分析及改進
(11) 新能源電池包擠壓仿真
(12) 新能源電池包機械沖擊仿真
(13) 基于Mechanical的新能源動力電池整包沖擊計算
(14) 基于ANSYS LS DYNA的新能源動力電池整包結構碰撞計算
(15) 鋰離子動力電池濫用工況多物理場耦合仿真
(16) 燃料電池電堆組裝過程分析
(17) 電池包網格生成技術
6 總結
新能源車電池仿真
①輸入條件
? 建立冷態的CFD模型
? 電池熱失控實驗數據/熱失控初始溫度
②仿真流程
③結果與效果
? 快速輸出結果（幾秒鐘）
? 得到熱失控電池溫度場變化，及其多米諾效應
新能源動力電池BMS系統自然冷卻CFD計算
①輸入條件
電池包整包的3D分析模型，電芯發熱功率，外部載荷條件及邊界約束條件。
展開 快速可靠，高度保真 | 《ANSYS汽車行業CAE經典應用案例》現已開放領取
汽車行業CAE應用概述
2. 汽車行業CAE典型應用
2.1. 整車
2.1.1. 外氣動
2.1.2. 熱管理
2.1.3. 氣動噪聲
2.1.4. 水管理/污水管理、涉水結構損傷
2.1.5. 碰撞安全
2.2. 底盤
2.2.1. 剎車嘯叫
2.2.2. 油箱高速碰撞
2.3. 車內
2.3.1. 乘員艙舒適性
2.3.2. 兒童安全座椅防護
2.3.3. 座椅加熱EMI/EMC
2.3.4. HUD虛擬設計與優化
2.3.5. 視覺與人際工學
2.4. 車外
2.4.1. 智能頭燈虛擬測試
2.4.2. 車燈除霜/除霧
2.4.3. 鈑金沖壓
2.4.4. 裝配系統數字化工程
2.5. 動力總成-燃油
2.5.1. 渦輪增壓器轉子動力學
2.5.2. NVH與虛擬聲音設計
2.6. 動力總成-電驅動
2.6.1. 驅動電機多學科優化
2.6.2. 電驅動系統NVH
2.6.3. 高壓線纜EMI/EMC
2.6.4. 電池熱失控/熱濫用
2.6.5. 電池電熱耦合設計與優化
2.6.6. 電池BMS系統
2.6.7. 電驅動系統集成
2.7. 電子電氣
2.7.1. PCB板級可靠性
2.7.2. 電子設備散熱/冷卻
2.7.3. 電氣部件振動
2.7.4. 部件級EMI/EMC
2.7.5. 天線射頻干擾
2.7.6. 天線設計與天線布局
2.8. 自動駕駛
2.8.1. 攝像頭虛擬設計
2.8.2. 攝像頭硬件再環
2.8.3. 毫米波雷達
2.8.4. 夜間/霧天激光雷達性能
2.8.5. 邊緣場景自動識別
2.8.6. 功能安全
2.8.7. 預期功能安全（SOTIF）
2.9. 制造
2.9.1. 車輛防銹
2.9.2. 電極涂層質量提升
2.9.3.
展開 《ANSYS 動力電池仿真應用案例——新能源汽車專題》現已開放領取
1 電池行業發展趨勢
2 燃料電池定義和分類
3 燃料電池產業鏈
4 動力電池研發中主要的流體/結構問題
5 ANSYS動力電池應用案例——新能源汽車專題
5.1 新能源車電池仿真
5.2 新能源動力電池 BMS 系統自然冷卻 CFD 計算
5.3 新能源車電池鋁容器結構強度計算
5.4 新能源汽車動力電池模組強度分析
5.5 新能源汽車動力電池單體強度分析
5.6 某動力電池 PACK 跌落分析
5.7 動力電池 PACK 隨機振動分析案例
5.8 新能源動力電池包 PSD 隨機振動及疲勞壽命計算
5.9 商用車電池包懸掛支架解決方案
5.10 電池包振動疲勞分析及改進
5.11 新能源電池包擠壓仿真
5.12 新能源電池包機械沖擊仿真
5.13 基于 Mechanical 的新能源動力電池整包沖擊計算
5.14 基于 ANSYS LS DYNA 的新能源動力電池整包結構碰撞計算
5.15 鋰離子動力電池濫用工況多物理場耦合仿真
5.16 燃料電池電堆組裝過程分析
5.17 電池包網格生成技術
6 總結
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展開 組合尋優，降本增效 | 《ANSYS汽車用風機電機正向設計案例》現已開放領取
1 概況
· 電磁材料估價
· 電機設計分類
2 汽車用風機電機案例解析
· 電機要求
· 電機要求分析
· 電機設計
（1）RMxprt設計
（2）Ansoft 2D設計
------增大氣隙
------減小疊長
（3）方案選擇
3 結論
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客戶案例 | Ansys與索尼半導體解決方案公司合作推進自動駕駛汽車基于場景的感知測試
索尼半導體解決方案公司汽車業務部總經理Tomoki Seita表示：“完全自動駕駛的實現，需要依靠OEM廠商與Ansys等領先的技術提供商合作，以提高用于驗證自動駕駛系統的集成工具的準確性。通過此次合作，客戶可以使用高度可重現、高預測準確性的仿真，充滿信心地對其系統進行驗證。這尤其有利于OEM廠商和一級供應商，他們可以運行實際攝像頭仿真來驗證識別算法和車輛控制軟件。”
此外，AVxcelerate平臺與許多客戶特定的仿真工具鏈兼容，包括開源仿真器或其他商業仿真器，其具有高度可擴展性，并支持云端使用，以提高算力和廣泛的可訪問性。該工作流程使設計人員能夠生成逼真的圖像，以便在組裝傳感器之前評估性能，或生成大規模的虛擬訓練數據集。
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler表示：“滿足安全合規性是我們OEM廠商客戶的首要任務，但由于需要測試的場景數量眾多，實現這一目標十分困難。Ansys提供一系列多物理場仿真解決方案，以提高自動駕駛汽車的安全性和可靠性，同時加速研發流程。利用AVxcelerate Sensors，用戶可以在高保真度虛擬環境中復現道路決策，這可以提高預測準確性，并改變企業設計和測試自動駕駛汽車的方式。”
展開 仿真案例｜JVC KENWOOD汽車電子揚聲器聲學案例
JVC KENWOOD服務于：汽車電子設備、專業系統、家庭和移動電子設備以及娛樂市場。過去，該公司的汽車揚聲器系統設計是在物理原型構建和測試下推動的，這一過程耗時且高成本，限制了研發團隊可評估其他設計方案的數量。現在，在構建原型之前，JVC KENWOOD使用Ansys電磁軟件來確定擬議設計的磁通密度分布和其他關鍵參數。工程師在Ansys Workbench中處理參數和設計點，以快速迭代大量潛在設計方案以生成最優設計。
最終結果是：該公司大幅降低了原型成本，縮短了上市時間，提高了產品性能，并削減了材料成本。
汽車揚聲器設計挑戰
當振動膜的振蕩運動引起相應的氣壓振蕩時，音頻揚聲器就會發出聲音。振動膜運動是由音圈電機（VCM）裝置產生的。它包括一個包含磁通量流過的環形氣隙的永磁體組件和位于該氣隙中的纏繞線圈。線圈中流動的電流產生洛倫茲力，導致線圈及其連接的振動膜發生移動。
增加磁路間隙中的磁通量會增加揚聲器的驅動力。盡管更高的磁通量并不意味著更好的音質，但更高的磁通量和更大的驅動力具有顯著的設計優勢，使工程師能夠提供更好的音頻性能、更大的音量、更寬的頻率響應以及更小更輕的設計。
過去，JVC KENWOOD的工程師手算確定磁路間隙中的磁通密度。然而，由于沒有將系統幾何考慮在內，這些一維計算的準確度有限。因此，該公司通常需要為每種設計方案制作大約10個原型，以便深入了解磁通密度分布和其他性能參數。如果原型的性能不夠好，那么就需要花費額外的時間和金錢來重新設計和生產新的原型。
設計工程師進行仿真
在Ansys Workbench環境下，可以方便使用CAD幾何進行電磁（EM）仿真。Ansys電磁軟件易于使用，且提供的結果便于查看和理解。設計工程師可以仿真揚聲器的性能，而無需分析專家參與設計過程。
展開 【iSolver案例分享65】汽車前副車架模態分析案例
iSolver案例分享：汽車前副車架模態分析案例
0. 引言
iSolver為一個完全自主的通用結構有限元軟件，對標國際主流結構CAE商業軟件Abaqus、Ansys、Nastran，支持結構分析的常用功能，線性及材料非線性的精度和Abaqus沒有誤差，效率和Abaqus相當，iSolver自帶友好的三維可視化前后處理界面，也可作為一個輕量化插件集成到Abaqus/FEMAP或者自主軟件中。本帖以一單層球面網殼模態分析為例，將iSolver求解器和Abaqus、Ansys、Nastran、Midas計算結果、進行對比，驗證iSolver的求解可靠性。
1. 問題描述
汽車的前副車架是連接車身和車輪的中間裝置，起支撐、隔振以及提高懸架剛度的作用。汽車前副車架是汽車各大總成的載體，是重要的受力部件。前副車架工作時要承受扭轉、彎曲等多種載荷產生的彎矩和剪切力，在實際行車過程中，副車架還要受到來自路面的激勵和發動機的激勵，設計中除了要有足夠的強度、足夠的抗彎剛度和合適的扭轉剛度保證汽車對路面不平度的適應性外，合理的振動特性也是十分重要的，以避免汽車在使用過程中各部件之間產生共振，導致某些部件的早期損壞，降低汽車的使用壽命，影響乘客駕乘的舒適性。因此，前副車架模態要求在汽車設計中是非常重要的。前副車架的模態與發動機常用轉速下的激勵頻率很接近時，副車架與發動機的激勵頻率發生共振，整車便會產生轟鳴聲，影響整車的NVH值，降低汽車的使用壽命，影響乘客的舒適性。而如何科學地定義前副車架的模態目標值是研究的重點。
本例中，為了研究副車架的模態和iSolver求解器計算精度，計算副車架自由狀態下的副車架前五階柔性模態。
2.
展開 案例分享 | 通用汽車電動汽車舒適性設計，向中高頻進發
”
的確，電動汽車內部可以產生噪聲的部件依然很多。特別是要對Ultium Drive及其附屬的傳動系統和裝置、泵和壓縮機進行研究，降低噪音源，確保最終的聲音質量。此外，Actran可以進行地板阻尼墊的優化，在考慮噪聲的同時權衡阻尼墊的質量；Actran還可以與CFD求解器聯合用于風噪聲研究。Kunal總結說：“依靠通過Python API命令進行前處理、運行計算和后處理操作，可以為大多數這些工作流程實現自動化，從而更高效地完成工作。”
參考文獻
1 General Motors, About GM, https://www.gm.com/ our-company/about-gm.html
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展開 LMS微信：LMS汽車行業應用案例（第一期）：戴姆勒汽車-
LMS中國微信號：lmschina
案例分享 | 通用汽車電動汽車舒適性設計，向中高頻進發
”
的確，電動汽車內部可以產生噪聲的部件依然很多。特別是要對Ultium Drive及其附屬的傳動系統和裝置、泵和壓縮機進行研究，降低噪音源，確保最終的聲音質量。此外，Actran可以進行地板阻尼墊的優化，在考慮噪聲的同時權衡阻尼墊的質量；Actran還可以與CFD求解器聯合用于風噪聲研究。Kunal總結說：“依靠通過Python API命令進行前處理、運行計算和后處理操作，可以為大多數這些工作流程實現自動化，從而更高效地完成工作。”
參考文獻
1 General Motors, About GM, https://www.gm.com/ our-company/about-gm.html
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展開 下承式拱橋ansys全橋模型案例 ￥19.89
拱橋概況
Ansys下承式拱橋全橋模型
Midas中的拱橋模型
本案例分享了一個基于 ANSYS 軟件建立的下承式拱橋全橋桿系有限元模型，包含完整的 ANSYS 命令流源文件，可直接運行驗證自重工況。模型采用梁單元與桿單元組合建模，其中拱肋、橫梁及主梁均采用 BEAM188 單元模擬，吊桿采用 LINK180 單元模擬，完整還原了下承式拱橋的典型結構特征。
模型技術特點
BEAM188 單元：用于模擬拱肋、橫梁及主梁，該單元基于鐵木辛哥梁理論，支持線性及幾何非線性分析，可準確捕捉結構彎曲、扭轉及軸向受力特性。通過 SECTYPE 命令定義截面參數。如果想修改也通過此命令修改為真實截面。
LINK180 單元：用于模擬吊桿，該單元為三維桿單元，僅承受軸向拉力，符合吊桿的受力特性。模型中吊桿兩端與拱肋及主梁剛性連接，通過實常數定義截面面積及彈性模量，精確模擬吊桿的張拉效應。
幾何參數化：拱軸線采用懸鏈線方程生成，如有需要可以給出懸鏈線計算的python代碼，評論回復可分享討論。
自重工況：模型已通過自重荷載驗證，施加全局重力加速度（9.81m/s2）后，可輸出拱肋軸力、主梁彎矩、吊桿拉力等關鍵內力，用戶可直接運行復現。
自重荷載下拱橋位移
考慮索力的位移情況【20250925更新】
模型進一步功能：
模型進一步可自行施加其他荷載，如風荷載、溫度荷載、車輛活載等荷載，也可以結合多尺度模型思路，將一部分單元替換為實體或者板單元。也可以進行動力特性分析，屈曲分析，時程分析等。
案例內容：
展開 
汽車CAE精華技術+經典案例！
空氣動力學分析
汽車空氣動力學主要是應用流體力學的知識， 研究汽車行駛時，即與空氣產生相對運動時，汽車周圍的空氣流動情況和空氣對汽車的作用力（稱為空氣動力），以及汽車的各種外部形狀對空氣流動和空氣動力的 影響。此外，空氣對汽車的作用還表現在汽車發動機的冷卻、車廂里的通風換氣、車身外表面的清潔、氣流噪聲、車身表面覆蓋件的振動、甚至刮水器的性能等方面 的影響。
虛擬試車場整車分析
CAE 技術的飛速發展、軟硬件功能的大幅度提高使得整車系統仿真已經成為可能。美國工程技術合作公司（ETA）在ANSYS/LS-DYAN軟件平臺上二次開發 推出的虛擬試驗場技術（virtual proving ground, VPG）就是一個對整車系統性能全面仿真實用軟件的代表。VPG技術是汽車CAE技術領域中一個很有代表性的進展。
VPG 是在ANSYS/LS-DYAN軟件平臺上二次開發推出的，以整車系統為分析對象，考慮系統各類非線性，以標準路面和車速為負荷，對整車系統同時進行結構 疲勞、權頻率振動噪聲分析和數據處理、以及碰撞歷程仿真，達到在產品設計前期即可得到樣車道路實驗結果的“整車性能預測”效果的計算機仿真技術。
展開 【AICFD案例操作】汽車外氣動分析
一、概 要
1）案例描述
本案例針對某汽車仿真模型，在車速為40m/s時進行了汽車外流場的數值模擬。
2）網格
整體網格為四面體網格單元為主的非結構網格，網格數量244萬。
*圖1-1 網格模型
3）計算條件
入口速度：40 m/s；出口靜壓：0Pa；湍流模型：SST k-omega；介質：25°空氣。
二、網 格
1）新建工程
① 啟動AICFD 2023R2；
② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設置工程文件名，點擊“確定”。
*圖2-1 AICFD窗口
*圖2-2 新建工程
2）網格導入
單擊菜單欄 網格>導入網格 ，導入外部生成的計算域網格。
*圖2-3 幾何導入
3）網格質量檢查
單擊菜單欄 網格>網格質量，檢查網格質量。
*圖2-4 網格質量檢查
三、求解設置
1）求解模型
雙擊 求解> 求解模型，設置湍流模型。本案例為穩態計算，采用不可壓縮流，湍流模型采用SST K-omega模型，設置重力。
*圖3-1 模型設置
選擇 求解> 材料，雙擊“Air at 25C”，選擇Material Properties，確認介質物性參數, 如圖3-2所示。
展開 線束工程師：汽車線束EMC設計案例與分析
3.EMC標準-法規需求
線束EMC設計及案例
1.線束EMC設計概要
線束EMC設計：電源設計、搭鐵設計、布置設計、導線選型四個方面。
2.電源部分EMC設計
案例：點火線圈與空氣流量計共電源線，點火線圈上產生的反向電壓干擾空氣流量 計，導致其內部模塊損壞。
對電源波動敏感傳感器類電器件，不能與點火線圈類電壓波動大的電器件共用電源。
1、對電源波動敏感傳感器類電器件，不能與電壓波動大的感性電器件共用電源；
2、有一些對電源要求特別高的傳感器和執行器，則需要把電源提供給控制單元，經過控制單元處理后再提供；
3、安全件和重要設備采用獨立保險。例如：ECM、ESP、TCU等；
4、大功率設備采用獨立保險。例如：電子扇、EPS等。
搭鐵部分EMC設計。
1、搭鐵點正確位置：搭鐵點盡可能的靠近電源回路。
2、搭鐵回路和電源回路盡可能的靠近車身。
3、各控制模塊的電子地與大功率感性負載的地線分開搭鐵；（A、B和C）
4、安全系統的地要與其他電氣地分開布置，甚至雙搭鐵；（ A、B和D）
5、同系統同搭鐵，避免不同系統間的串擾（D是影音系統共地）。
6、12V系統是單線制、負極搭鐵，所以有屏蔽要求的系統屏蔽層與車身連接必須特別注意不能在屏蔽層上產生電流。
3.線束布置EMC設計
案例：雨刮電源線與某霍爾傳感器線束走向相同，雨刮電機能耗制動時產生的干 擾脈沖耦合到傳感器電源線，導致傳感器電源線被干擾，傳感器信號丟失。
展開 ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導手冊
本案例文檔，適合本科畢業設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結果處理等各個方面。設置方法程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數配置及結果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結構工程師、仿真分析師及相關技術人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導入幾何，但需確保導出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結構。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。
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