ansys汽車多物理場
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys汽車多物理場的視頻教程
汽車電驅動系統(tǒng)ANSYS仿真高級實戰(zhàn)：國標合規(guī)仿真、復雜模型處理、多物理場耦合分析等核心技能
一、課程大綱及內容 這是《汽車NVH仿真必修課ANSYS Workbench新能源電機-減速器系統(tǒng)仿真18講》詳解剛度撓度過盈振動噪聲熱流固耦合仿真。本課程將帶您系統(tǒng)掌握ANSYS Workbench在電驅動系統(tǒng)仿真中的核心技術與高級應用。
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Cadence CFD系統(tǒng)加速汽車多物理場仿真和優(yōu)化方案
直播內容： 隨著技術創(chuàng)新的不斷進步和國際市場需求的增加，中國新能源汽車產業(yè)已經進入快速發(fā)展階段，其研發(fā)周期日益縮短，CFD在其研發(fā)中也扮演著越來越重要的角色。 由于整車幾何龐大而復雜，如何從前處理、仿真到優(yōu)化實現(xiàn)高精度系統(tǒng)加速，是每個主機廠關注的問題。
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ansys汽車多物理場的實例教程
在競爭日益激烈的混動與電動汽車市場，如何提高系統(tǒng)的效率、穩(wěn)定性與可靠性，已成為每一名動力工程師必須要考慮的問題。電源逆變器在傳動系統(tǒng)中扮演著一個至關重要的角色。在一個4x6英寸的封裝中包含有6個IGBT，他們可以非常迅速的開關數(shù)百安培的電流，為電機、控制電子和其它系統(tǒng)提供交流電源。IGBT的開關頻率可以從幾十到幾百千赫茲不等，開關的開啟和關閉時間大約在50到100納秒之間。
由于IGBT擁有極高的開關速度使得其在逆變器中的作用十分有效，但與此同時也帶來了兩大電磁問題。第一，通過載流結構的傳導輻射通常小于30MHz，這可能會影響系統(tǒng)的電力完整性，同時能量的反射波也有可能損壞逆變器和電機；第二，通過空氣的輻射電磁場通常大于30MHz，這可能會使得到其它汽車的電子系統(tǒng)受到影響。
為了符合政府和國際的汽車電磁排放標準，這兩個問題是必須要考慮的，因此負責逆變器電源系統(tǒng)的工程師必須對系統(tǒng)的電磁兼容/電磁干擾（EMC/EMI）進行分析。要實現(xiàn)這一點，必須先解決控制EMC/EMI行為的底層物理問題，然后再應用到電路與系統(tǒng)之間。采用仿真驅動設計方法的優(yōu)勢在于不僅可以考慮電磁兼容與電磁干擾，還可以考慮的其它電磁問題，如電流質量、功耗和整個系統(tǒng)的效率。
通常，使用線性電路元件和簡單的電路求解器進行計算要求對系統(tǒng)進行大量的粗略假設與近似。但不能跳過模擬底層物理這一關鍵步驟進行計算，否則所得到的結果是不正確的。除此以外要想獲得令人滿意的結果，可能還需要對硬件原型多次循環(huán)進行測試與再設計。在大多數(shù)情況下，這些循環(huán)測試會在設計過程的后期進行，這時設計的成本會大大提升，同時還有可能錯失市場。倘若不使用多物理場仿真，想要在早期階段，還沒有建立逆變器的時候對系統(tǒng)的電磁效應進行預測幾乎是不可能的。
展開 汽車噪音不僅影響車內人的情緒，對外界環(huán)境也造成不良的影響。為了解決這個問題，工程師使用多物理場仿真軟件來分析如何降低汽車噪音。
其實，行駛中車內的噪音并不是單一的某種噪音，而是多種噪音疊在一起形成的。主要噪音來自發(fā)動機噪音、路噪、胎噪、風噪、空調噪音、其他噪音等。這幾種噪音在不同車速、路面情況下此消彼長，構成車輛整體噪音。
有以下幾種情況會產生汽車噪音。當風吹到外表面時，噪音通過汽車的部件傳遞到機艙內部。這被稱為側翼噪音，是高速公路上汽車噪音的主要原因。在車輛周圍流動的湍流空氣導致?lián)躏L玻璃和車窗振動，并且接觸道路的輪胎和與汽車操作相關的其他機械噪聲（例如發(fā)動機）也會增加汽車的整體噪音。
如何實現(xiàn)更安靜的行駛
上文說道擋風玻璃會引起噪音，因此確定哪種玻璃表面引起的汽車噪音最小是至關重要的。工程師們進行空氣動力學和振動聲學仿真，以不同的速度分析汽車前部玻璃傳聲的效果。
他們利用多物理場仿真分析測試，修改了前擋風玻璃和前側窗的設計，以及玻璃的類型，并成功降低了噪音水平。而這個過程中，工程師希望將其設計和測試效率提高30％至50％。
汽車噪音降低了，會直接提高客戶滿意度和安全感。康寧正在使用多物理場仿真技術改進其設計流程，從而具有了一定的競爭優(yōu)勢和縮短上市時間。
利用仿真進行振動聲學研究
振動聲學的工作包括工程師對源數(shù)據(jù)的后期處理。CFD表面壓力被檢測到指定區(qū)域。數(shù)據(jù)被導入、處理和可視化成噪聲結果。
工程師可以將其壓力分布時間歷程轉換為波動的表面壓力負載或輸入到頻域的功率。然后將波數(shù)光譜直接應用于模型。
然后在車架中的結構和流體上測試這些對流和聲學載荷，以評估機艙內的噪音。工程師可以通過最小化汽車內的噪音來使用這些數(shù)據(jù)來優(yōu)化汽車的設計。
展開 在電池產品開發(fā)過程中引入多物理場仿真，能夠將分析和驗證成本向早期設計階段轉移，從而為項目的后期階段降低成本。
聚焦：
電池系統(tǒng)中結構、熱、電化學等多物理場聯(lián)合仿真及案例展示
直播時間
2022年9月27日 14：00-15：00
講師介紹
曹鵬
達索系統(tǒng)高級咨詢顧問
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THE END
非結構化網格生成為處理幾何體的復雜性提供了更多的靈活性；同時，OMNIS/Hexpress 用戶可以選擇帶有懸掛節(jié)點的全六面體網格，或混合元素共形網格，“不太整潔”的幾何體容限體積到表面的方法，或表面到體積的方法，膨脹、變形或擠壓邊界層膨脹技術，等等。
例如，Honda的工程師負責執(zhí)行和分析引擎蓋下的 CFD 氣動熱計算：散熱器風扇、發(fā)動機艙/外圍設備周圍的流體、排氣系統(tǒng)等。他們的預處理階段曾經十分耗時且繁瑣。在切換到 OMNIS/Hexpress 后，他們成功地將 CPU 時間縮減到過去的三分之一，工程時間縮短到每個網格 30 分鐘，取代原先的幾周時間。
多年來，業(yè)內一直致力于實現(xiàn)完全自動化的多模塊結構網格生成，因為它具有卓越的網格質量，并且單元數(shù)量更少。在這一領域，AutoGrid5 是推進器、能源和發(fā)動機行業(yè)中無可爭議的全球標準。通過其基于向導的專用工作流程，它可以指導用戶在幾分鐘內為廣泛的渦輪機械應用生成 100M 以上的高質量單元。
OMNIS 將葉片部分的高質量結構化網格與渦流部分的全六面體非結構化網格相結合，使流體求解器以每百萬節(jié)點、每個內核 30 分鐘至 2 小時的速度完成收斂（圖 2）。Ford（福特公司）證明，使用十幾個內核，在 3-4 個工作條件下新設計的氣動分析可以在 2 小時內完成！與標準的商業(yè)求解器相比，這個結果令人印象深刻，因為后者需要一整天的時間才能完成。
廣泛的求解器技術
現(xiàn)在，人們會使用多個求解器來解決復雜的工程仿真任務。這種方法被廣泛用于多物理學仿真，其中為特定物理學特性而設計的求解器被結合起來，用于分析不同物理現(xiàn)象對所分析幾何體整體行為的影響以及它們的相互作用。覆蓋從流體-結構相互作用仿真到航空聲學分析和各種復雜的流動物理學，如多相和多物種流，以及與優(yōu)化框架的聯(lián)系。
展開 熱管理裝置是汽車行業(yè)中的常見應用，例如，菲亞特研究中心（Fiat Research Center）使用數(shù)值建模研究混合動力汽車中軟包電池的熱管理系統(tǒng)。
圖 1. 液冷式電池組溫度曲線的多物理場仿真結果。流體流動和溫度取自三維模型，集總的一維模型被用于計算鋰離子電池的熱源。
通過將基于電化學阻抗譜（electrochemical impedance spectroscopy，簡稱 EIS）的實驗測量法與數(shù)值模型相結合，研究人員能夠有效地推動電池組件的基礎研究及健康狀態(tài)監(jiān)測技術的開發(fā)，請參考法國研究機構——原子能與可替代能源委員會（CEA）發(fā)表的文章。圖 2 中展示的仿真 App 可以導入實驗數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)用于 EIS 物理場模型中。該 App 支持計算電極活性、表面積、不同組件的電導率、反應物和產物的質量傳遞屬性，以及電極的荷電狀態(tài)等各類參數(shù)。
圖 2. 此仿真 App 的作用是解釋電化學阻抗譜（EIS）的實驗測量結果，并展示如何使用模型和測量數(shù)據(jù)來評估鋰離子電池的性能。仿真 App 將 EIS 測量方法的實驗數(shù)據(jù)作為輸入，對測量結果進行模擬，然后基于實驗數(shù)據(jù)運行參數(shù)估計。
本文內容來自多物理場仿真:《IEEE Spectrum》特刊 2017
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在AI算力、高速互聯(lián)與高功率密度電子系統(tǒng)快速發(fā)展的推動下，PCB正從傳統(tǒng)載體升級為決定整機性能與可靠性的關鍵，不斷迭代信號速率，大規(guī)模的高密度互聯(lián)，正在將傳統(tǒng)的設計與制造經驗推向極限。傳統(tǒng)的 “試錯法” 設計周期長、成本高，已無法滿足快速迭代的市場需求，面對多物理場耦合的復雜挑戰(zhàn)，Ansys 提供了業(yè)界最完整的仿真解決方案，在設計早期就精準預測并解決潛在問題，提升良率降低成本。
6月10
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
<p><strong>3DIC</strong>（3D Integrated Circuit）是一種通過垂直堆疊多層芯片或晶圓，并利用先進互連技術（如硅通孔TSV）實現(xiàn)三維集成的半導體技術。其核心目標是突破傳統(tǒng)平面集成電路的物理限制，在更小的空間內實現(xiàn)更高性能、更低功耗和更強功能集成。</p><p>與傳統(tǒng)的二維封裝（如2.5D）不同，3DIC通過芯片/晶圓直接堆疊構成單一系統(tǒng)芯片，而非簡單的多芯片封裝組合
Ansys經過認證的半導體解決方案將幫助智原科技縮短2.5D/3D-IC的設計周期，并確保設計符合信號完整性和性能目標
主要亮點
智原科技將使用Ansys RaptorX?片上電磁（EM）建模解決方案來增強2.5D/3D集成電路（IC）的先進封裝設計開發(fā)
Ansys解決方案將幫助智原科技優(yōu)化其硅中介和多芯片設計（Multi-die Design），從而支持更出色的內存帶寬、信號完整性和終端應用性能
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隨著環(huán)境污染問題的日益凸顯，新能源車輛的研發(fā)和應用成為解決空氣質量問題的關鍵。隨著技術創(chuàng)新的不斷進步和國際市場需求的增加，中國新能源汽車產業(yè)已經進入快速發(fā)展階段，其研發(fā)周期日益縮短，CFD在其研發(fā)中也扮演著越來越重要的角色。
由于整車幾何龐大而復雜，如何從前處理、仿真到優(yōu)化實現(xiàn)高精度系統(tǒng)加速，是每個主機廠關注的問題
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當前，隨著各行各業(yè)的不斷發(fā)展，仿真模型越來越大，精度要求越來越高，與此同時研發(fā)周期也在不斷縮短。如何快速的完成 CFD 仿真分析優(yōu)化成為業(yè)內關注的焦點，市場需要更精準、更快捷、更易于使用的CFD 工具。
“在豐田汽車歐洲公司，我們選擇 Cadence Omnis Autoseal 和 Omnis Hexpress（Omnis 軟件功能現(xiàn)已集成在
新能源汽車電機的NVH（Noise, Vibration, and Harshness，即噪聲、振動、粗糙度）問題是多物理場耦合的復雜問題。電機運行過程中，變化的電磁力不僅會影響電機NVH性能，還會對電磁性能產生影響。在新能源汽車電機的優(yōu)化設計過程中，將電磁性能和NVH性能作為優(yōu)化變量同時進行優(yōu)化是非常必要的。
電機NVH多物理域耦合
本次研討會將展示
會議基本信息
會議名稱：Ansys 2024 全球仿真大會
會議時間：2024年9月11-13日
地點：蘇州太湖萬豪 | 萬麗酒店
費用：收費
大會亮點
- 規(guī)模空前，提供三天沉浸式學習與交流機會。
- 專題會場匯聚頂尖專家，覆蓋行業(yè)熱點技術和話題。
- 議題豐富，確保您滿載而歸。
參與須知
此次在蘇州召開線下大會（收費），為保證最佳體驗，本次大會不設線上直播。
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1、問題所在
為了改善空氣質量，減少環(huán)境污染，減少對石油的依賴，降低能源安全風險，國家大力倡導發(fā)展新能源汽車，大量新能源車企應運而生，競爭日趨激烈。使用經濟效率較高的電機對于增強企業(yè)市場競爭力非常重要。然而電機結構復雜參數(shù)之間耦合性高，需要借用仿真軟件在已有設計方案的基礎上進行仿真和優(yōu)化分析，得到特定性能下的理想設計，以減少開發(fā)成本和時間。
2、如何解決
國內某車企的系列電機轉速
Ansys榮獲“聯(lián)合研發(fā)先進芯片簽核功能”、“3D-IC原型設計”、“RF設計”以及“合作伙伴協(xié)作”類別的四大獎項
主要亮點
