汽車整車分析 ansys的案例
整車電機振動噪聲：某混合動力汽車電機噪聲分析和降噪設計
摘要
：混合動力電動汽車與傳統汽車相比結構差異較大。傳動系統及運行模式作了改變，致使傳動系統在不同模式下表現出不同的NVH問題。以某開發過程中的混合動力轎車動力總成為研究對象，針對其開發過程中出現的電機高頻噪聲過大問題，采取正向設計方法進行優化，提升了該電機的NVH性能，其聲品質有大幅提高。研究內容對工程實際具有指導意義。
關鍵詞
：混合動力電動汽車；NVH；電機
0 引言
混合動力電動汽車與傳統汽車相比結構差異較大．傳動系統及其運行模式作了改變。致使整車的振動噪聲與傳統車相比具有新特點，傳動系統在不同模式下表現出不同的NVH問題【I‘]，使得振動噪聲的控制更為復雜。較低的背景噪聲使得原來傳統汽車中被掩蓋的噪聲凸顯出來，電機的高頻電磁噪聲會嚴重降低車內噪聲的聲音品質，同時降低乘坐舒適性。另外。電機的高扭矩和高轉速特性對齒輪系統的高頻嘯叫噪聲控制提出了新挑戰，電動汽車動力總成振動噪聲問題不單單是發動機和變速器的結構噪聲和燃燒噪聲問題．傳動結構的變化導致發動機、電機、齒輪系統之間耦合振動更為復雜。目前針對電動汽車NVH研究的相關文獻較少。振動噪聲設計應該是正向設計而不是逆向設計。振動噪聲問題應該在設計階段就進行杜絕和優化，而不是出廠和售后問題。文中以某開發過程中的混合動力轎車動力總成為研究對象．對其開發過程中電機高頻噪聲過大問題進行正向設計，采取優化措施。提升了該電機的NVH性能。其聲品質有大幅提高，對工程實際有指導意義。
1 問題描述及NVH測試
該車型的動力傳動系由發動機、行星齒輪系統、主電機、電池組、后驅電機組成。樣車在試車階段純電動模式驅動。電機轉速6250r／min時，駕駛室存在高頻電磁噪聲，車內噪聲主觀評價較差，聲品質較差；另外起步階段電機的高頻電磁噪聲同樣較大。
展開 【Ansys線上直播回看】Ansys Sherlock在汽車電子可靠性分析中的應用
『點擊觀看直播回放』
隨著汽車電子行業發展對產品性能的要求逐步提升，可靠性問題也越來越突出。如何能及早的發現問題、解決問題是研發工程師的重中之重，Ansys Sherlock的推出和逐漸廣泛應用，通過利用其獨特的方法，可以滿足用戶工程化高可靠性產品的要求，進而縮短研發周期，降低企業成本。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
▼▼▼2020 Ansys網絡研討會有獎反饋 - 可免費獲取本場錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓券及技術鄰金幣獎勵！
▼▼▼“更多Ansys近期專題研討會” - 歡迎掃碼報名參加！
『或點擊此處進入報名通道』
立即提交作品參加Ansys“仿真的藝術”圖片作品大賽
為紀念公司成立50周年，Ansys于近期推出全新“仿真的藝術”圖片作品大賽，讓您有機會充分發揮自身超強的建模能力，開展巧奪天工的設計，并展示您精彩的作品。歡迎提交采用Ansys仿真解決方案制作的設計作品，可選擇的參賽仿真設計主題有16類，涵蓋主要物理領域和新興技術。
『或點擊此處進入報名通道』
展開 基于ANSYS的汽車轉向節拓撲優化仿真分析
實驗方案設計：以汽車轉向節在工作狀態下所承受的力和力矩為實驗參數，通過對實驗樣品施加不同方向、大小的力和力矩，來模擬汽車轉向節的工作狀態。
實驗數據記錄：記錄實驗參數設置和實驗過程中的數據，包括實驗樣品的變形情況、應變情況、應力情況等。
數據處理和分析：將實驗數據進行處理和分析，比較實驗結果和仿真結果的差異，并對實驗結果進行統計學分析和可靠性分析。
實驗樣品：
根據最優的汽車轉向節拓撲結構，制備出實驗樣品，樣品尺寸為50mm×50mm×30mm。樣品材料為鋁合金，彈性模量為70GPa，泊松比為0.33，屈服強度為250MPa。
實驗參數設置：
在實驗中，采用單向壓縮載荷方式，通過壓力機施加不同大小的壓力，來模擬轉向節在工作狀態下所承受的力和力矩。實驗參數設置如下：
壓力大小：50N、100N、150N、200N。
受力方向：豎直方向。
壓力速率：2mm/min。
實驗次數：3次。
實驗數據記錄：
實驗過程中，采用應變計和應力計等儀器來記錄實驗數據，記錄的數據包括實驗樣品的變形情況、應變情況、應力情況等。實驗數據如下表1。
數據處理和分析：
通過對實驗數據的處理和分析，可以得到實驗樣品在不同壓力下的變形量、應變量和應力量。將實驗結果和基于ANSYS的汽車轉向節拓撲優化仿真分析的結果進行比較，可以得到以下結論：
表1
在實驗中，實驗樣品的變形量、應變量和應力量均隨著壓力大小的增加而增加，與仿真結果相符合。這說明所建立的多目標拓撲優化目標函數確實能夠使得得到的汽車轉向節拓撲結構在工藝約束下具有較好的強度和剛度性能，可以滿足汽車轉向節在工作狀態下的要求。同時，實驗結果也驗證了基于ANSYS的仿真分析的可靠性和準確性。
展開 新能源汽車強度、耐久分析與Ansys創新解決方案
結構強度
一站式短纖維復合材料仿真流程
對標后的材料數據 + 映射后的注塑信息
Ansys復合材料解決方案
· 完整的復合材料解決方案
-Ansys Composite Pre/Post (ACP)用于精確的復合材料建模和評估
-Ansys Material Designer用于復合組成尺度的材料系統探索
-Ansys Composite Curing Simulation (ACCS)用于復合材料制造模擬
-Ansys Granta用于材料選擇、數據管理
· Workbench內的集成工作流程
· 能夠探索關鍵的復合材料套筒設計參數:
-纖維預緊力
-材料特性：纖維/基體剛度特性、纖維體積分數
-套筒：層數厚度/層數
Ansys復合材料解決方案的功能
Ansys ACP與其他工具的交互
疲勞耐久
焊縫網格劃分：熱影響區組集
焊接疲勞分析實例
粘接接頭疲勞分析
連接管理：點焊/粘接
展開 
ANSYS SPEOS在汽車尾燈方面的模擬與分析
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
報名本系列課程，聯系微信客服jishulink555，可免費贏取ANSYS官方定制真空保溫杯、小夜燈、餐具套裝、手機支架、話費等精美紀念品！此外，在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺（報名多場幾率疊加）！
本期研討會：《ANSYS SPEOS在汽車尾燈方面的模擬與分析》將于1月22日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
ANSYS SPEOS在汽車尾燈方面的模擬與分析
日期/時間
2020年1月22日
20:00 – 21:00
課程受眾
汽車燈具設計領域人士
講師簡介
孫鴻燁，ANSYS OPTIS應用工程師
2014年加入OPTIS至今，負責ANSYS SPEOS光學仿真軟件，為客戶提供整車內飾光學仿真驗證以及汽車外部照明模擬分析等。多次參與汽車，航空人機工效分析項目。
課程簡介
汽車燈具設計是一門結合光學設計、機械設計、熱學設計和電學設計（LED光源的應用）的綜合應用設計學科。
展開 ANSYS官方定制禮免費大放送丨報名ANSYS汽車無人駕駛仿真分析系列直播課
ANSYS自動駕駛系列Webinar，結合自動駕駛系統的研發講述ANSYS工具如何助力自動駕駛的開發驗證，本期重點為ANSYS無人駕駛的功能安全，SOTIF，信息安全分析方法及應用講解。
報名方式
手機端請掃描二維碼報名
或者進行報名：http://event.31huiyi.com/1727638346/index?c=jishulink
ANSYS官方定制禮免費大放送丨報名ANSYS汽車無人駕駛仿真分析系列直播課
ANSYS自動駕駛系列Webinar，結合自動駕駛系統的研發講述ANSYS工具如何助力自動駕駛的開發驗證，本期重點為ANSYS無人駕駛的功能安全，SOTIF，信息安全分析方法及應用講解。
報名方式
手機端請掃描二維碼報名
或者點擊報名：http://event.31huiyi.com/1727638346/index?c=jishulink
Ansys SPEOS汽車抬頭顯示器（HUD）的設計與分析
HUD光學分析
Ansys SPEOS HUD光學分析是一種自動化功能，用戶只需要輸入PGU、反射器、擋風玻璃或者Combiner屏幕，就可以對汽車抬頭顯示器虛擬圖像的質量進行鑒定。可以在幾分鐘而不是幾天內，快速提供一流的HUD反射器形狀設計，并進行設計和性能分析。
該功能方便了相關內部部門（負責HMI電氣、封裝、安裝玻璃和GD&T的部門)之間的溝通，方便了客戶和供應商之間的溝通。為力學和光學提供了統一的數字化樣機經驗，提升了全球層面的協作。
圖7 HUD圖像質量分析
自動化分析易于執行：這種智能嵌入式軟件無需用戶掌握光學專業的知識。它提供了描述系統性能的光學衡量指標，包括圖像失真、圖像清晰度、重像和視差。該分析還能提供直觀的可視化效果，以便更好地理解先進的光學和視覺概念。分析報告可以基于汽車標準，也可以根據特定汽車制造商的光學衡量指標定義和驗收標準定制。
此外，SPEOS HUD光學分析能夠分析具有基于三維NURBS或測量網格表面的幾何定義的HUD的性能。您可以執行抬頭顯示器的逆向工程來評估已經制造出來的擋風玻璃的性能，以提出校正畸變設計變更方案。
可視化HUD外殼材質對投影圖像的影響。通過改變外殼材質，可消除左側圖片上可見的明顯的雜散光，如右圖所示。左右圖對比表明，即使在掠射角下，也能保證極低反射率。
最后，分析功能可以生成彎曲變形數據，以對預失真圖像校正進行反饋。也可以導入彎曲變形信息。在這兩種情況下，通過仿真車輛嵌入式軟件的變形過程來計算光學衡量指標，以反映整個HUD系統的光學性能。
CNC兼容性
SPEOS HUD Design & Analysis與計算機數控(CNC)加工兼容。用戶可以直接將有關SPEOS生成的光學表面的信息導出為多項式系數。
展開 基于ANSYS Workbench的汽車盤式制動器性能分析 ￥15
靜力分析
第一步，摩擦接觸，設定剎車片與圓盤之間為摩擦接觸，摩擦系數0.3，behavior為Asymmetric。具體描述如下圖所示;
再插入命令流，獲取摩擦接觸的單元，生成制動盤上的目標單元組件，命令流：esel,s,type,,tid，其中tid為目標單元類型。
具體其中一組單元類型獲取方法：
Esel,s,type,,tid
Cm,c1_r,elem
具體命令流見圖所示;
下來靜力分析，默認時間步為1，選擇自動時間步，最小10步，最大30步，打開幾何大變形。描述如下圖所示：
打開重啟動，選擇Manual，載荷步和子步均選擇ALL，非線性控制選擇，牛頓-辛普森算法選擇Unsymmetric算法，即非對稱算法。
施加圓盤內部圓的固定約束，fix displacement。剎車片約束X和Y方向位移。
兩個剎車片施加Z即即面壓力，壓力載荷1Mpa。具體載荷約束情況下圖所示：
模態分析結果
將靜力分析結果輸入到模態分析系統，選擇靜力分析的Solution單元，右鍵選擇Transfer Data To New-Modal，模態分析設置默認Pre-Stress，表示從靜力分析的最后載荷步和子步重啟進行擾動分析。求解30階模態，求解方法選擇unsymmetric方法。
具體流程見附件word文檔，模型為2022R2版本，需要解壓。里面網格劃分，求解文件都已清空，需要重新計算。
展開 基于Ansys的汽車氣動噪聲數值仿真分析實例
根據經驗，流場仿真計算所取的計算域到達一定的大小時，汽車的流場就不再受計算域大小的限制。假設汽車模型長為L，寬為W，高為H，則計算域的取法為汽車前部取3L，側面取4W，上部取5H，汽車后部取7L。
為了解決汽車求解域大，網格數目多的難點，按照離車身的距離不同，網格的大小也不同。離車身近的區域網格劃分比較密，使之能夠清楚的表現車身表面附近的細致情況；而遠離車身的區域，網格可以適當的稀疏，以減少網格的數量，節約計算時間。最終網格劃分結果如圖1所示，網格數1369839。
圖1 網格劃分結果
入口邊界：入口邊界為速度邊界。
出口邊界：出口邊界為壓力邊界。
地面邊界：假設汽車行駛的工況，在靜止的空氣中（無風條件下）、平直的路面上等速直線運動。這樣汽車與地面，汽車與空氣的相對速度均為汽車行駛速度。這種工況在計算機上進行模擬，通常用均勻氣流流過汽車模型來模擬行駛的汽車相對于靜止的空氣運動，顯然這導致了附面層問題：運動的氣流在靜止的地面會產生附面層。而實際汽車行駛時，地面附面層是不存在的，只存在車身表面的附面層。為了消除在計算機模擬中的地面附面層的影響，在計算模擬時采用了移動壁面邊界的做法。
縱向對稱面：對稱邊界。
頂面和側面：靜止壁面邊界條件。
計算結果與分析
由于車速超過100km/h，氣動噪聲比較明顯，所以我們選擇車速100km/h和140km/h作對比。
展開 8/11 Ansys Sherlock在汽車電子可靠性分析中的應用
Ansys Sherlock在汽車電子可靠性分析中的應用
培訓內容
隨著汽車電子行業發展對產品性能的要求逐步提升，可靠性問題也越來越突出。如何能及早的發現問題、解決問題是研發工程師的重中之重，Ansys Sherlock的推出和逐漸廣泛應用，通過利用其獨特的方法，可以滿足用戶工程化高可靠性產品的要求，進而縮短研發周期，降低企業成本。
課程對象
可靠性工程師、研發工程師、質量工程師
培訓時間
8月11日16：00
主講講師簡介
任劍輝
現在任職于上海佳研實業有限公司。在電子行業內有10年AE工作經驗，主要負責Ansys Sherlock產品在國內的技術支持和服務工作。
費用：免費
點擊圖片或點擊鏈接報名：http://event.31huiyi.com/1900567604/index?c=jishulink
展開 
車燈仿真專題 | 基于ANSYS HFSS的CISPER25汽車前照燈PCB傳導輻射仿真分析
隨著電池續航里程增加、驅動和控制系統性能提升，電動汽車已成為汽車行業發展的新趨勢。汽車前照燈集成了（Headlamp）的指示燈包含了近光燈、遠光燈、轉向燈、霧燈等基礎指示，此外還包含了LR+CR激光雷達、LR雷達、SR雷達、HDR攝像頭、FIR熱成像相頭等功能器件，這樣使得燈組件電子系統更加復雜，多塊PCB、散熱器、底座、線束的排列布置結構，帶來了嚴重的電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）問題，一方面影響其他敏感器件的正常工作，另一方面會影響電動汽車的安全穩定行駛！本節我們在ANSYS HFSS 2023R1中模擬CISPR25汽車前照燈PCB電源回線遠端接地的測試環境，將獲得整塊PCB的傳導發射（CE）對標標準，發現部分頻點超標后，給出改善措施最終通過測試標準。
一、模型導入
如下圖所示為汽車前照燈組價的示意圖，我們將抽取他們的PCB進行模擬仿真。
對照上圖的實際環境搭建在ANSYS HFSS中搭建仿真模型模型具體包括以下三個部分：待測PCB，4 cable連接器，以及CISPR25測試環境（LISN網絡、測試線纜等）。
打開Ansys Electronics Desktop 2023，Insert Design選擇HFSS,然后命名工程名字為Cisper25_CE，依次導入以上三部分模型。
二、模型材料賦值以及邊界設置
2.1 PCB和線纜設置為copper，LISN設置為AL，選中物體在Properties中的Material先選擇Edit然后選擇材料為所需材料。
2.2 底部等大小的長方形作為參考地，命名為GND，設置邊界條件為Perfect E即理想導體邊界。
展開 Ansys Speos 汽車照明太陽聚焦光學仿真分析，車燈設計方案講解（7月22日直播）
Ansys Speos 是 Ansys 公司推出的一款功能強大的光學仿真軟件。主要用于光學設計、環境與視覺模擬、成像仿真等領域。該工具可對汽車內外飾燈具等光學結構進行快速參數化設計和修改；可定性/定量進行燈具的配光分析、法律法規驗證、照度模擬分析等；能通過數字化建模為攝像頭、激光雷達傳感器等提供測試環境；還可進行HUD光路設計，優化反射鏡和組合器的光學形狀。
7月22日，Ansys官方研討會『Speos 汽車照明太陽聚焦光學仿真分析』對汽車照明太陽聚焦光學進行仿真分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：7月22日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：汽車車燈對于行車安全至關重要，隨著汽車頭燈模組的廣泛應用，使頭燈更具科技和美觀的同時，太陽光通過透鏡聚焦在裝飾件上的灼燒問題同樣不可忽視。當聚焦的太陽光溫度過高，輕則會影響頭燈裝飾件變形，重則會牽連整車電路，引發安全性問題。如何在設計前期，快速定位太陽聚焦問題，預判太陽光灼燒區域至關重要。Speos工具可以進行詳細的光學仿真預測，能夠在短時間內快速計算全天候陽光在燈具內部的聚焦情況，定位灼燒區域，輸出熱點能量，為產品設計提供優化方向，降低設計風險。
講師：
劉洋 | Ansys高級應用工程師
負責Ansys Speos光學仿真產品，為汽車客戶提供光學解決方案、咨詢和技術支持工作。在汽車照明設計、駕駛艙內飾人機工效分析、光學系統成像領域有豐富設計仿真經驗。
形式：線上
費用：免費
掃碼立即報名
- -THE END- -
技術鄰簡介：
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
展開 