汽車剎車片ansys仿真的案例
基于ANSYS的剎車片環保材料分析研究
在汽車剎車片制造中可以對原材料成分進行改造，以確保造福人類。因此，對采用天然材料生產新配方的汽車剎車片進行了研究。農業廢物[91]作為新的廉價材料來替代剎車片中的合成填料的潛在利用使環境變得舒適。
使用的纖維是菠蘿葉纖維（填料），帶有環氧樹脂[87]，[92]，與水果纖維不同。果實植物的葉子也產生纖維，但它們產生的纖維質量不高。最好等級的菠蘿葉纖維來自專門為其纖維種植的長葉菠蘿樹。它還具有良好的隔熱性能，在摩擦方面表現出良好的效果。具有聚合物基體的增強體。它有更足夠的強度來承載負載。圖3l所示為菠蘿纖維的圖片。隨著纖維含量的增加，材料變得更強硬。
表1總結了適用于剎車片的不同材料的機械和物理特性。
表 1 . 纖維的機械性能
可能使用稻殼粉塵作為剎車片的天然填料，有助于減輕農業廢物的負擔和汽車制造成本。根據 Karthikeyan [86] 的說法，稻殼[32] 的木質素含量低，二氧化硅含量高影響汽車剎車片陶瓷性質的含量取代了稻殼粉的使用也增加了摩擦性能。含有 20% 稻殼和稻草粉的樣品表現出比 4% 更大的摩擦系數 (μ) 值。稻殼混合剎車片的摩擦系數μ值在0.280~0.392之間。0.381揭示了與小麥和玉米復合礦物纖維混合制成的剎車片結構的摩擦材料的剛性行為的μ值。
本研究的主要原材料為粘結劑樹脂（苯酚甲醛）、金屬纖維（鋼、氧化鎂和銅）、摩擦改進劑（石墨和黃銅）和填料（硫酸鋇和稻殼粉）。稻殼在破碎機中破碎成粉塵，產生稻殼粉塵（RHD）[93]。考慮了80目和100目灰塵尺寸的不同尺寸。然后將其干燥至含水量1%~3%并試用一周[94]。將該RHD與其他原材料在攪拌機下混合近30分鐘。
展開 基于Workbench的汽車剎車制動盤摩擦生熱問題的仿真
不考慮結果的慣性效果
提取結果
1）變形
由于為旋轉運動，因此最大位移為正弦變化，如圖所示
2）應力
選擇中，摩擦盤受到壓力作用，應力增大，提取結果
3）溫度
由于參考溫度為0度，故提取的溫度就是溫升，第1秒，第2秒，第3秒和第4秒結束時的溫度如圖
該實例對汽車摩擦片的摩擦效果進行了仿真方法的研究，可以較好的模擬該類摩擦生熱熱的仿真，如果考慮初始旋轉速度和摩擦系數等其他參數合適的加載，可以較好的得到摩擦片的停止轉動時間，為汽車摩擦片的設置提供很好的指導意義。
展開 Ansys Zemax / SPEOS | 3片式LCD投影儀的設計與仿真
#3 仿真結果分析
完成光源定義、材料定義、探測器設置、模擬算法選擇后，SPEOS可以實現對投影系統最終的仿真。在GPU運算的加持下，SPEOS具備能夠在短時間內得到高光線數及分辨率的結果。如下是投影儀投射到2米前光幕上的照度及均勻度情況。
結束語
本示例采用一個相對簡單的光學結構，描述了一種基于Ansys OpticStudio與Speos完成3片式LCD投影儀的設計與仿真方法。在成像與非成像設計的工作流中，充分發揮Ansys光學產品線的優勢，可以快速實現整體光學性能的評估。這種方法不僅限于液晶投影(LCD)，同樣適用于數字式光處理投影(DLP)、硅基液晶投影(LCos)。
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）。
展開 
樂高挑戰 | 仿真預測現實，DYNAmore如何助推Ansys汽車仿真
本文原刊登于Ansys Blog：《How DYNAmore Will Extend Ansys Automotive Simulation Advances》
作者：Richard Mitchell | Ansys高級產品總監
很多人或許還會記得上世紀90年代一支名為“Crash Test Dummies”的樂隊演唱的歌曲“Mmm Mmm Mmm Mmm”。從那時起，我就開始逐漸了解真實和仿真碰撞測試假人，以及其應用如何從根本上提高汽車安全性。
Ansys在去年宣布收購DYNAmore，這是一家非常優秀的公司。DYNAmore團隊在Ansys LS-DYNA相關工作方面擁有幾十年的豐富經驗。大多數人可能還不了解，我們每天駕駛的汽車很可能正因為DYNAmore團隊所做的工作而變得更安全。全球10家最大的汽車公司中有9家都是DYNAmore的客戶；這對我來說，簡直令人難以置信。
汽車安全性從碰撞結構設計、不同材料使用、安全氣囊以及考慮更多類型的碰撞（如正面偏置測試）等創新中受益匪淺。如果沒有仿真，這些技術的開發將是不切實際的。而如果在每一次碰撞測試中使用真實的汽車和物理假人，成本極其高昂。工程師希望在進行物理測試時，能夠確保設計是正確的。因此不得不建造一輛新車并再次進行實驗測試，這將耗費大量資金。
展開 基于ANSYS的汽車轉向節拓撲優化仿真分析
摘 要：本研究基于ANSYS軟件，針對汽車轉向節的拓撲結構優化展開了仿真分析。首先，針對不同的工藝約束，建立了多目標拓撲優化目標函數，通過比較不同拓撲優化結果的區別和優劣勢，選取了最優的拓撲優化建模方法。隨后，根據拓撲優化結果，建立了工程化結構數模。實驗結果表明，在所建立的多目標拓撲優化目標函數下，得到了一種在工藝約束下最優的汽車轉向節拓撲結構，并且該結構具有較好的力學性能和穩定性，可為實際工程應用提供參考。
關鍵詞：ANSYS;汽車轉向節;拓撲優化;工藝約束;多目標優化;力學性能;
1 引言
汽車轉向節是汽車轉向系統的重要部件，其結構和性能直接影響著汽車的操控性和安全性。傳統的轉向節設計通常采用經驗設計和試錯方法，存在設計時間長、成本高、效率低等問題，同時難以滿足不同工況下的需求。隨著計算機仿真技術的不斷發展，基于拓撲優化的汽車轉向節設計已經成為一個研究熱點。在不同的工藝約束下，通過建立多目標拓撲優化目標函數，可以快速高效地得到優化結果，有效提高轉向節的性能和質量。此外，拓撲優化設計還可以大幅減少設計時間和成本，提高設計效率和可靠性，同時降低產品開發風險，具有非常廣闊的應用前景。
2 汽車轉向節結構及其優化
2.1 汽車轉向節的結構和功能
汽車轉向節是汽車轉向系統中非常重要的部件之一，主要起到連接轉向系統和輪轂的作用。其主要功能是將駕駛員的轉向操作傳遞到車輪，控制車輛的方向和行駛狀態。傳統的汽車轉向節結構通常采用鑄造或鍛造的方式制造，形狀比較固定，存在一些設計上的局限性。而拓撲優化技術則可以通過對結構的重新設計和優化，實現優化結構的得到，進一步提高汽車轉向節的性能和質量[1]。
2.2 拓撲優化在汽車轉向節設計中的應用
拓撲優化作為一種優化設計方法，在汽車轉向節的設計中具有廣泛的應用。
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。
自動駕駛是未來的趨勢，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。接下來，我們將有多場無人駕駛的
主題直播：
11/21《無人駕駛的功能安全，SOTIF，信息安全分析方法及應用》
11/26 《無人駕駛感知仿真與驗證之攝像頭與激光雷達》
12/19 《無人駕駛感知仿真與驗證之毫米波雷達》
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展開 Ansys仿真平臺在長安汽車混合動力開發中的應用
內容簡介
本次獲獎作品主要講解了以下三部分內容：混合動力電子電器領域對CAE仿真能力和體系的需求；長安汽車動力研究院運用Ansys仿真平臺搭建的仿真能力和仿真體系從系統級、部件級和器件級三個層級全生命周期對電子電器可靠性、效率和安全性進行管控；從系統級、部件級和器件級三個層級分享了電磁兼容、電機、PCB板和電磁閥等相應應用案例。
關于作者
譚海 | 重慶長安汽車有限公司電磁領域CAE仿真團隊牽頭人
長安汽車動力研究院電磁領域CAE仿真團隊牽頭人，負責混合動力總成電磁高頻低頻仿真和混合動力多物理場仿真分析能力建設、流程體系建設工作；完成混合動力電子電器、電機及其電機控制器體系搭建并納入產品開發流程進行管控，實現混合動力總成電子電器領域CAE全流程管控；熟悉結構可靠性（高低周疲勞、密封、螺栓連接和焊接）、NVH、動力學、液壓、高低頻電磁、控制等領域知識，能靈活運用以上專業知識對系統進行多物理場匹配分析，應用多學科知識對系統級方案進行評估優化。
獲獎作品一覽
來源于：ANSYS
展開 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 
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 汽車渦輪機械仿真Ansys高級解決方案~
本期我們會免費分享《汽車渦輪機械仿真Ansys高級解決方案》，以下為內容劇透：
獲取方式如下：
其他資料也可以一同領取哦~
上海安世亞太感謝大家一直以來的信任和理解，有任何問題，歡迎留言~
Ansys直播推薦 | 基于GPU的高逼真汽車內飾光學仿真
課程簡介：
隨著對駕駛室的人性化設計要求越來越高，舒適與安全的照明設計越發顯得重要，駕駛員的駕駛感受與體驗受到高度關注，對汽車內飾視覺環境下的眩光、反光、視覺感知效果因此提出了全新要求。
Ansys SPEOS致力于眩光問題的處理和預測，為進一步優化設計奠定基礎，其人眼視覺光學仿真功能以三維數據為依據，可直接仿真出整車布置的人眼視覺效果，同時可以進行定量分析，減少樣件的制作次數，甚至不需制作樣件，前期節約的時間可以為后期開模提供更多的寶貴時間，同時，Ansys VRXPERIENCE HMI與SPEOS完美兼容，實現在虛擬現實中評估人機交互和感知質量、高端內飾的驗證、真實材料的感知、內飾造型的評估，以及沉浸式的光學效果體驗，從而減少物理樣機，更快的探索新概念。
此外，Ansys SPEOS支持GPU預覽，提前預覽模擬結果，減少錯誤產生，分析效率大大提升。本次網絡研討會，Ansys SPEOS應用工程師孫鴻燁將攜手NVIDIA Quadro 產品部門高級解決方案架構師宋毅明，為大家帶來『基于NVIDIA GPU的高逼真汽車內飾光學仿真』的精彩分享，進一步講解NVIDIA RTX最新GPU技術如何為Ansys SPEOS軟件提供支持，更快地獲得準確的仿真結果，以加速原型設計和產品設計。歡迎大家報名參會！
課程內容：
Ansys SPEOS GPU 預覽
Ansys SPEOS和VRX HMI整車內飾視覺人機功效解決方案
NVIDIA RTX最新產品介紹
RTX技術助力Ansys SPEOS光學仿真設計
時間：
2020/12/03 16:00~17:00
講師簡介：
孫鴻燁
Ansys SPEOS應用工程師。
展開 Ansys Fluent應用于新能源汽車行業的流體仿真解決方案
難點3：電機電控的綜合管理
目前純電動新能源汽車的電機電控熱管理需求是散熱的需求，從全局角度來考慮的話電機所需要耗散的這部分熱量能否應用于乘員艙及電池的熱管理是一個行業研究的熱點。此外基于電機電控的工作工況得到熱損耗最終實現最佳散熱性能和最小泵功消耗的最優匹配，也是工程上需要解決的難點之一。
難點4：NVH
汽車行駛速度不斷提高，但由于氣動噪聲的數值與車速的六次方成正比，以及速度每增加一倍，氣動噪聲將增加18dB左右，因此，汽車產生的氣動噪聲顯得十分突出，這是由于汽車外形存在大的拐角、截面變化和各種突出物，氣流容易發生分離，形成復雜的非定常流，引發汽車表面空氣層極大的壓力脈動，從而產生氣動噪聲。該噪聲成為影響車內乘坐舒適性和的重要因素。汽車外形的復雜性以及氣動噪聲的產生和傳播的復雜性，導致對氣動噪聲產生的機理認識和控制還有一定的難度。
03
解決方案
隨著計算流體力學和聲學計算方法的成熟，數值計算正在成為解決熱管理以及氣動噪聲問題的主要工具。ANSYSFluent幫助汽車制造商在產品設計時加入熱管理和外氣動仿真，提高新能源汽車制造中的競爭優勢，開發不同的產品以滿足不同的客戶需求。
1、外流場風阻分析
1.1 造型風阻分析
設計階段整車外造型風阻分析，針對車輛設計外觀造型進行優化，采用造型硬質模型進行風洞驗證。
1.2 整車風阻分析
開發階段整車風阻分析，針對整車空氣動力學套件（氣壩、氣簾、擾流板、格柵等）進行優化，采用試制樣車進行風洞驗證（一般會做一到兩輪風洞試驗）。
展開 