1D系統仿真的案例
設計仿真 | 直播預告-Elements軟件賦能1D系統仿真
海克斯康為了滿足用戶1D系統仿真以及多物理場的聯合仿真分析需求，在2022年重磅推出了1D系統集成仿真軟件Elements。Elements具有豐富的專業應用模型庫，各專業庫均包含相關專業領域常用的典型物理元件的數學模型，其主要包含了2大類別庫，分別為基礎應用模塊和高級應用模塊。基于基礎模塊可以進行動力學、液壓、氣壓、控制、多相流等領域的建模，基于高級應用模塊可以進行電池、傳動系統、輪胎、熱傳遞以及繩索滑輪系統等領域的建模。
在涉及多學科的設計項目中，較少考量各學科系統的相互作用影響，常分領域單獨地設計開發各學科系統，針對上述情況，應用Elements軟件能夠實現多學科的建模、分析與優化，快速高效地研究整個系統的性能。本期海克斯康直播講堂請到了Elements及Adams技術工程師王海講師，他將為我們帶來1D系統仿真軟件Elements的詳細介紹，通過解讀模塊功能在實際案例中的應用，展現Elements軟件的豐富與強大，精彩不容錯過，趕快報名吧！
展開 D4S-V1集群無人機飛行仿真系統
武漢傲睿爾科技有限公司集群無人機飛行仿真系統通過多路AI技術實現機群內的無人機的自動化飛行、任務管理和通信管理功能，通過數據匯聚后統一在三維場景中進行展示，顯示內容包括無人機集群總體飛行態勢，指定無人機飛行態勢和無人機任務執行狀態；同時系統提供統一的設置管理界面提供仿真無人機單機設置和機群設置能力，可對指定無人機的數據進行單獨設定，并且可以對無人機集群協同方式進行設置；在使用時，操作人員可以使用外部操控設備對指定的仿真無人機進行控制。
產品特點
集群無人機仿真場景
場景模型：
系統使用3A級3D引擎營造出逼真的集群無人機飛行場景，對無人機及城市環境等進行精細化建模，環境模型可根據地圖實物建筑1：
1還原展示。
集群單機、多機選定控制
一鍵起飛、降落：可一鍵操控集群無人機起飛與降落，操作方便快捷。
位置控制：
可通過航跡規劃或手動單控方式對集群單機、多機進行位置控制。
航跡規劃：通過在地圖中設置航點坐標、航點高度和飛行速度等數據，對集群無人機航線進行任務配置。
編隊變換：可設置集群無人機飛行編隊，如三角和一字型等，使集群無人機進行編隊變換。
集群智能算法：采用集群有中心編隊（有人操作中心機編隊飛行）與無中心編隊（航跡飛行與地毯式搜索）集群智能算法，通過地面站控制指令實現對集群及單無人機姿態位置控制、軌跡控制、載荷控制。
實時通信
實現地面站、仿真系統、顯示系統間的實時通信，展示集群無人機實時飛行軌跡及航測數據，如姿態、位置和速度等數據，可根據實時返回數據對集群無人機進行操控。
展開 淺談電池系統1d熱仿真軟件KULI
關于電池系統的熱仿真手段，其實有幾種不同的方法，就CFD軟件而言，個人認為1D和3D最具有代表性。
本文僅就1D 軟件做一個簡單的說明，希望大家有機會嘗試一下。
1D 軟件的代表- kuli和 flowmaster
網上搜了一些信息，關于兩個軟件的介紹，簡述一下如下：
KULI軟件隸屬于全球第三大汽車零部件供應和整車開發商Magna International (麥格納國際)汽車集團旗下，公司全稱為Engineer Center Steyr(斯太爾工程中心)，總部設在奧地利，就是當年與中國重汽合作，一起推動中國重型汽車業蓬勃發展的Steyr-Diamler-Puch(斯太爾)。
KULI的特長應該在算散熱器和引擎匹配以及空調部分，Flowmaster我不是很熟，但他在流體方面側重的更多，也許做內部的管路設計會更好些。在乘用車方面可以做一些概念設計：零部件尺寸、位置最優化；更換發動機后冷卻系統的改進設計；行駛過程模擬、道路試驗仿真；空調系統模擬：乘客艙內溫升和溫降過程研究 。目前而言使用的人也不是很多，關鍵是銷售和售后策略有點保守！
個人最感興趣的是其參數敏感性分析，這個有意思。
關于KULI:
Although the KULI battery cell model is mainly intended for simulating the behavior of one individual battery cell, it can also be used to simulate battery modules (i.e. several cells grouped together) or even complete battery packages.
展開 Kuli軟件用于電池系統1D仿真實例
3D仿真因需要大量的幾何處理，然后網格進行劃分，這個對個人能力及電腦配置都非常高，而且時間周期比較長，因此1D分析具有較大的意義。
動力電池熱管理系統設計的總體流程一般如下：
（1）確定外部輸入。這一部分通常是指考慮與分析整車使用要求和環境要求，比如功率、能量、放電倍率、行車工況、環境溫度等因素。
（2）根據外部輸入確定電池功率需求以及能量需求。
（3）計算電池生熱量。通常，電池生熱量可以根據電化學理論、熱力學理論等計算。但在工程中，可以用簡單的焦耳熱去代替。
（4）根據車輛使用的環境要求，確定動力電池系統是否需要設計冷卻系統、加熱系統和保溫系統。同時，在冷卻系統設計中要確定是使用自然冷卻方案、強制風冷方案還是強制液冷方案。
（5）根據1～4確定設計說明書，如果計算結果超過熱管理設計目標，那么要重新考慮電池選型或者電池熱使用環境。
（6）根據設計書進行詳細設計，包括結構設計以及仿真分析。在這一階段，CFD仿真和熱仿真占用了大量時間，結構設計根據仿真結果進行調整與完善。
（7）動力電池的試制。
（8）動力電池熱管理性能測試，包括冷卻效果測試、加熱效果測試和保溫效果測試三個基本方面。
接下來給一個具體的案例來分析一下，99s48p電池系統，采用液冷方案，每個模組以750W功率對外放電，期望獲得730s后的電池溫度分布。
有些仿真參數和實際值不相符，本例僅僅表明方案和效果！
電池系統仿真需求的參數有以下幾個方面：
仿真之前，需要知道電池的比熱容，導熱系數，密度等數據。
關于電池的內阻，一般用直流內阻來計算發熱量。
展開 
LMS 1D+3D聯合仿真視頻教程之繩索系統
前段時間不斷有朋友提到1D + 3D的聯合仿真問題。在這里和大家共享一個LMS在繩索系統方面的1D + 3D聯合仿真資料。這個視頻教程由萬曉峰講解，詳細講述了LMS Image.Lab AMESIM與LMS Virtual.Lab Motion對于繩索系統的聯合仿真，希望對做這方面的朋友有幫助！
視頻資料下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=155603&uk=1560578551
展開 先進的控制和耦合 1-D、3-D CFD 仿真可實現最佳工廠性能和安全性
與分布式控制系統相比，這些控制系統更加智能和有效（因為它們取決于操作員技能）。
1-D 和 3-D CFD 模擬
CFD 仿真工具現已廣泛用于組件和系統級分析和優化，以實現最佳工廠性能和安全性。CFD 模擬可以是 1 維或 3 維，決定因素是要解決的問題。一維 CFD 仿真可深入了解一個單元中的流量和壓力變化如何影響系統或網絡的其他部分。3-D CFD 模擬用于詳細研究復雜系統組件內的流動相互作用和傳熱。了解 1-D 和 3-D 仿真工具之間的權衡至關重要，以確保針對設計含義使用正確的工具。
通過使用 CFD 仿真，電池組可以虛擬地集成到傳動系統中，從而提供不同驅動條件下操作模式的預測。整個電池組的 1-D CFD 仿真將有助于分析是否需要任何組件級仿真，即只有在流動模式或溫度存在任何變化或異常時才會執行組件級 3-D CFD 仿真系統級別的分布。對于由多個泵、閥門、分離器、蒸餾塔和混合器組成的化工廠或發電廠，對整個系統進行 3D CFD 模擬可能是一項繁瑣的任務，因此需要針對以下情況進行 1D CFD 模擬：整個系統將是適當的，并將提供關于是否需要進行詳細的組件級模擬的見解。
耦合 1-D 和 3-D CFD 仿真可以增強系統的性能，有兩種耦合方法 -手動或自動以及單向或雙向耦合。1-D 和 3D CFD 之間的手動或自動單向耦合涉及將通過 3-D 仿真獲得的所有信息傳輸到 1-D 系統級仿真，即信息傳輸是單向的。當來自 1-D 系統級仿真的信息發送到 3-D CFD 分析時，這就變成了雙向的，反之亦然。
隨著工業發電廠中新興工藝和技術的發展，在實施之前對發電廠的性能進行評估對于避免由于單元/子系統故障或不良流動條件而導致的任何火災或爆炸至關重要。
展開 LMS Virtual.Lab Motion_視頻教程25之1D&3D動力轉向液壓系統仿真
今天給大家帶來的是動力轉向系統的1D&3D仿真分析視頻教程，希望對大家有幫助。
視頻下載地址：http://www.kuaipan.cn/file/id_75510756333846565.htm
LMS Virtual.Lab Motion_視頻教程24之懸架與減振系統1D&3D仿真分析
今天給大家帶來的是懸架與減振系統1D&3D仿真分析視頻教程，大家也陸續要上班上學了，希望對大家有幫助。
視頻下載地址：http://www.kuaipan.cn/file/id_75510756333846564.htm
LMS Virtual.Lab Motion_視頻教程26之1D電液伺服系統建模
今天給大家帶來的是1D電液伺服系統建模，做液壓方面的朋友可以看一看，希望對大家有幫助。
視頻下載地址：http://www.kuaipan.cn/file/id_75510756333846567.htm
LMS Virtual.Lab Motion_視頻教程27之1D液壓系統元件設計之閥門
今天給大家帶來的是1D液壓系統元件設計之閥門，做液壓方面的朋友可以看一看，希望對大家有幫助。
視頻下載地址：http://www.kuaipan.cn/file/id_75510756333846568.htm
2.5D/3D芯片-封裝-系統協同仿真技術研究
先進封裝的設計方案可以進一步縮小器件互連的距離，不僅電性能能夠得到提高，還可實現多樣化集成，包括通過異質集成的方法實現多種形式的微系統。但設計復雜度的提高，對設計方法，包括仿真方法也提出了很大的挑戰，包括電磁、熱、結構以及多物理場耦合分析。并且2.5D/3D芯片目前的主要應用場景包括人工智能/網絡通信等，其典型功耗可能高達300W，所以在實際工作過程中，功耗及散熱問題，以及熱應力形變等問題非常突出，設計面臨的挑戰包括，如何有效的優化芯片功耗，保證信號通道的傳輸速率，保證系統散熱能力，確保熱/結構可靠性能力，如何通過仿真手段在初期對設計方案進行篩選和優化，尤其是針對2.5D/3D芯片封裝的仿真方法和流程，也是目前業界的研究熱點，內容包括Interposer/TSV等結構的性能優化，芯片與封裝的聯合仿真，電熱耦合仿真等。本文主要介紹了 2.5D/3D芯片封裝的發展趨勢及其對傳統仿真方法流程的挑戰，并通過經驗總結討論了針對的2.5D/3D芯片的芯片-封裝-系統協同多物理場仿真方法。
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TechWiz LCD 1D應用：減反射膜的仿真
對于單層減反射膜來說，理想厚度為1/4入射光波長。在本例中，假設了一個折射率為1.5的基板，并且空氣折射率為1
1. 建模任務
1.1基本結構
2. 建模過程
2.1創建材料（TechWiz DB）
2.2創建堆棧結構（TechWiz LCD 1D）
3.查看結果
3.1反射率最小對應厚度為0.1127um，與理論計算結果相符
3.2可以將膜厚與膜層折射率同時作為變量考慮，可見厚度0.1127um，折射率N=1.22時，其反射率最低
3.3可以查看詳細的原始數據，確定反射率的具體數值
展開 TechWiz LCD 1D應用：減反射膜的仿真
對于單層減反射膜來說，理想厚度為1/4入射光波長。在本例中，假設了一個折射率為1.5的基板，并且空氣折射率為1
1.建模任務
1.1基本結構
2.建模過程
2.1創建材料（TechWiz DB）
2.2創建堆棧結構（TechWiz LCD 1D）
3.查看結果
3.1反射率最小對應厚度為0.1127um，與理論計算結果相符
3.2可以將膜厚與膜層折射率同時作為變量考慮，可見厚度0.1127um，折射率N=1.22時，其反射率最低
3.3可以查看詳細的原始數據，確定反射率的具體數值
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展開 TechWiz LCD 1D應用：減反射膜圓偏振器的仿真
TechWiz Polar是TechWiz LCD 1D的一個可選模塊。
TechWiz Polar根據各層的相位延遲對偏振狀態進行優化設計和分析。從需要了解偏振光的用戶到顯示行業的專業人士，使用這款軟件都能有很大的幫助。
1. 堆棧結構
堆棧層及層信息
2. 創建材料
在TechWiz DB中創建1/4波片
3. 結構創建
1.1創建一個新的項目文件
1.2導入所創建的材料并創建結構
1.3 進行參數設置
4. 查看模擬結果
□ 運行軟件模擬
□ 在TechWiz Polar Viewer中查看偏振分析、相位延遲及透過率分布等結果
展開 從CAD到1D：通過多物理場仿真對渦旋壓縮機進行建模的方法
2、渦旋壓縮機離散方法
本文展示的渦旋壓縮機幾何形狀示意圖如圖 1 所示，定盤的渦圈型線（橙色）、動盤的渦圈型線（綠色）和出口端口（紅色）。總共有8個腔室容積，在圖1這個特定的時刻，腔室4A和4B沒有參與，在圖片中不顯示。當渦旋圍繞偏心曲軸的軌道路徑平移時，渦旋完成一個動作，1A 變成 2A 的大小，2A 變成 3A 的大小，3A 變成 4A 的大小，以此類推。對于下圖的渦旋式壓縮機形式，每四個循環完成一次完整的進氣、壓縮和排氣的過程。
圖1 渦旋式壓縮機示意圖
在一維流動模型中，壓縮機流動系統被離散化為由管道和腔體組成的多個容積，其中管道通道進一步離散化為子體積。基于1D Navier-Stokes方程，即質量守恒、動量守恒和能量守恒，在每個子體積的每個時間步中求解。如圖2所示，顯示了求解器使用的一維網格離散的概念。其中標量如壓力、內能、溫度、密度等，在每個子體積的中心求解。矢量如質量流量、速度等，在體積單元之間的邊界求解。
圖2網格求解方法
在每個時間步長，NS方程應用于網格中的每個子體積和邊界，計算過程對每個子體積的求解順序不是關鍵點。
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