UI性能優化的案例
引領數字體驗未來：UI框架性能探析
除了數據虛擬化外，UI框架還支持：
后臺加載UI和資源
線程化處理跨多個CPU核心的并發任務執行
內存管理，自動處理對象的分配和釋放
緩存圖像、字體和其他資源，有助于加速這些資源的加載和顯示
優化數據結構，比標準的C++數據結構更高效
提供包括鏈接時（link-time）優化的編譯選項，以便在編譯時尋找整個程序的優化空間。
總之，UI框架通過優化UI的內部流程和減少內存占用來幫助開發者提高UI的效率和響應性。但這還不是全部。
性能分析
雖然應用程序原型可以展示應用程序在桌面PC上的預期行為和外觀，但這是一種不受限制的環境，并不能夠反映實際的資源需求。因此，在這個階段很少有應用程序可以順利地移植到實際的目標平臺上。
性能分析是指收集有關應用程序使用CPU、內存和網絡帶寬等資源的數據，并對這些數據進行分析，以便識別應用程序的瓶頸、延遲和內存泄漏等問題。例如，復雜的3D模型、高密度著色器和廣泛使用的著色器效果可能會導致應用程序無法以每秒60幀的穩定速度運行。性能分析器有助于檢測此類渲染瓶頸，發現待優化的代碼、消耗過多資源的后臺任務、內存泄漏、未優化的圖形和過于頻繁的UI更新等問題。如果沒有正確的工具，這些問題需要花費很長時間和不必要的精力才能被檢測到。
當實際的目標設備不可用時，UI框架的模擬器可以模擬應用程序在目標設備上的行為和運算能力，幫助開發者檢查應用程序的性能和行為，就像在實際設備上運行一樣。
展開 結構優化在車身剛度性能優化中的應用
車身性能開發金字塔的最底層是消費者最易感知的性能，即操穩性能，而操穩性能直接相關的就是車身的整體剛度性能。（車身扭轉剛度、區域剛度是和車身操穩性能相關的，因此車身扭轉剛度的性能目標應該滿足操穩性能要求，也應該由操穩性能需求來定義。）
通常更高的車身剛度性能對于操穩、NVH、耐久性能是有益的，那是不是說為了提升上述相關性能可以過度提高剛度性能呢？當然不是，剛度性能提升是要滿足結構最優化設計原則，即通過結構優化設計來提升材料有效利用率，而不是靠粗暴地堆疊材料來提升剛度性能。在提升剛度性能時還要考慮輕量化要求，只有通過結構優化設計才能夠在滿足剛度性能要求時，同時滿足動力經濟性的要求。
結構優化包括拓撲優化、形狀優化等方法在優化車身性能中具有非常重要的作用。拓撲優化可以合理優化材料分布，識別車身結構薄弱點。形狀優化進一步優化零部件結構形狀提升材料效率。
以上包括本田、雷諾、沃爾沃、標志、尼桑、寶馬、雷克薩斯、斯柯達、歐寶等車型開發過程中拓撲優化在結構性能優化中的案例。
實際案例：
拓撲優化：
針對車身后端包括C、D柱、dog leg區域進行拓撲優化分析，識別結構弱區域。根據拓撲優化結果進行結構優化設計：
原方案：
方案1：重新設計C環結構
方案2：增加bulk head
這里就不在贅述其他方案，根據拓撲結果可以識別的方案一般包括增加加強件、增加Bulk head、增加焊點、修改形狀特征、結構形狀優化等。通過以上方案驗證，可以提升扭轉剛度性能12%左右，同時減重0.8Kg。驗證扭轉模態性能提升2.3Hz。
展開 優化小型家電的齒輪性能
推薦材料選擇
Stanyl? 是業內性能卓越的一種聚酰胺（尼龍）46，能適用于低溫和高溫的復雜應用工況。它提供了優異的摩擦學性能，擁有比聚鄰苯二甲酰胺 (PPA) 和其他高溫尼龍高出 50% 的耐磨性，并且能在干燥、平滑的環境下保持相同的性能。這些優異的性能主要取決于其特殊的分子結構，使得其結晶率高達 70%。
Stanyl? 的高結晶性和大量氫鍵分子成就了它極佳的耐摩擦磨損性和極好的、甚至高過玻璃化溫度的機械性能。它還為注射成型工藝提供了比多數聚酰胺都好的高流動性特質。此外，Stanyl? 成功的模制過程不需要借助特殊模具、溫度、鋼鐵或是其他高溫尼龍聚合物所需的特殊輔助工具。
Stanyl? 的高耐力性、耐用性和優異的摩擦磨耗性能，讓它成為了生產齒輪和其他對空間及耐用性有要求之小型家電部件的極佳選擇。
和一些競品，如聚甲醛（POM）相比，Stanyl? 表現出了更好的靜力強度、疲勞強度、更好的耐磨損以及耐蠕變性能。與競品 PPA 材料相比，用 Stanyl? 生產和設計的塑料齒輪，在不影響產品性能的基礎上，可減少 30% 的原料使用。另外對于低溫齒輪應用，它還表現出長久的耐用性，其承受的極限扭矩等級遠超 PPA 材料。如圖 2 所示，在保證性能的同時，使用 Stanyl? PA46材料，齒輪的厚度可以從使用 PPA 材料的 10mm 降低至 7mm，并減重約 30%。
展開 電動汽車電池包箱體保溫性能研究與優化
首先考慮下箱體材料的不同，鋼材的導熱系數為36?54W/(m·k)，鋁合金的導熱系數為160W/(m·k)，鋁合金比鋼材的導熱性能強，與仿真結果相反，因此材料導熱性能不是影響本文電池包隔熱保溫性能的主要原因。
其次考慮下箱體結構的不同，剛制與鋁制電池包下箱體截面圖如下圖所示。鋼制電池包下箱體底板為單層高強鋼板，其厚度為0.8mm，鋁制電池包下箱體底板為多層中空結構，其厚度為15mm。中空結構內存在空氣，空氣的導熱系數約為0.0267W/(m·k)遠小于鋼材和鋁合金的導熱系數，所以即使鋁合金的導熱性能比鋼材的高，但是由于中空結構中的空氣使得鋁合金下箱體整體的導熱性能比鋼制電池包的導熱性能低。因此電池包下箱體結構是影響本文電池包隔熱保溫性能的主要原因。
3.4 箱體隔熱保溫方案優化
3.4.1 鋼制電池包方案優化
根據仿真的結果，目前鋼制電池包的保溫性能無法滿足冬季工況設計要求，需要對其進行優化。
方法一：通過增加海綿橡膠的厚度來提升電池包下箱體的保溫性能。保持上蓋保溫材料厚度不變，將下箱體保溫材料的厚度由原來的5mm增加到15mm并使用Taitherm軟件進行仿真分析，根據結果計算出4小時內電芯的平均溫度變化率為2.58℃/h，仍然無法滿足設計要求。由于電池包內空間限制無法繼續增加保溫材料的厚度。
方法二：選用保溫性能更高的材料。綜合考慮保溫性能與生產成本選取泡沫石棉為下箱體的保溫保溫材料，材料厚度的選擇通過使用Taitherm算進對模型多步迭代計算，最后得出當泡沫石棉厚度為15mm時，4小時內電芯的平均溫度變化率為1.92℃/h，電池包保溫性能滿足設計要求。
展開 
車用永磁同步電機NVH 性能的優化
車用永磁同步電機NVH 性能的優化
摘 要：從電機噪聲的分類、產生機理、優化措施三方面分析了永磁同步電機的NVH 性能，希望能對電動汽車企業排查整改電機NVH 問題起到一定的指導作用
由于永磁同步電機（后文簡稱為“電機”）具有體積小、質量輕、效率高、功率因數高、起動轉矩大等優點，目前已在電動汽車行業獲得最廣泛地應用。故本文著重對永磁同步電機的NVH 性能優化進行分析。
1 電機噪聲的分類
由于電動汽車沒有了發動機的掩蔽效應，電驅動（驅動電機+減速器）系統噪聲成為主要噪聲源，其中驅動電機的高頻特性使得人們對聲品質的關注度大幅上升。且隨著驅動電機朝著寬調速區間、更高轉速、輕量化等方向的發展，給電機的NVH 性能開發帶來了更多的挑戰。
電機噪聲主要分為三大類，即：電磁噪聲、機械噪聲、空氣動力噪聲。
展開 某型電動汽車路噪性能優化
原方案及優化方案車內噪聲仿真對比數據，如圖 10所示，在100Hz以內優化方案相對于原方案車內噪 聲有明顯降低，幅值降低可達8B。確定實施此方案并 進行樣件制作，后續需進行實車效果驗證。
3．5 方案總結確定
同時采用后縱臂軸套剛度變更及增加 電池支 架 2套方案并進行實車效果驗證 ，驗證結果 ，如 ll 所示 ，設計車與合資車處于同一水平。
從圖9和圖10的數據對比可知，仿真數據和實測 數據比較接近，總體誤差在6%以內，說明試驗汽車達 到了仿真的效果，達到了TVC穩定性控制的預期效 果，唯一不足之處是TVC觸發時，電機在正反向驅動 導致整車有一定的抖動，使乘坐舒適性不是很好，因此 在后期有必要對扭矩進行平滑處理來降低扭矩對整車 抖動的影響。
4 結論
1)整車仿真模型的利用可以有效降低開發成本并縮短開發周期。隨著仿真精度的提高，仿真工具將會車輛開發及優化過程中得到更多的應用。
2)路噪性能屬于整性能，只進行單一零部件優化無法達成優化目標。
3)低頻噪聲問題需著重關注橡膠件的隔振性能及大面積鈑金件的剛度。
作者：劉偉 韓騰飛 楊少鵬 詹定海 耿鵬飛
作者單位：長城汽車股份有限公司
來源：汽車工程師
文章來源：汽車nvh云講堂
展開 BEV圖像處理對自動駕駛系統的性能優化
作者 | Jessie
出品 | 焉知
眾所周知，可靠地環境狀態感知的能力，尤其是潛在對象的存在及其運動行為，對于自動駕駛至關重要。在自動駕駛系統運行過程中比較重要的是對其行駛的周邊環境進行態勢評估。這需要通過多個車載攝像機圖像、激光點云、毫米波雷達點云協助一定的算法模型實現。原理是對于車身周圍的整個環境的探測描述，以獲得校正后的360度鳥瞰圖BEV（Birds Eye Views）圖像。校正的BEV圖像可被分割出語義類別，以語義分割圖像作為輸入，可以減少模擬數據與現實世界數據之間的實際差距，并且可以成功應用于實際工況下的探測過程中。總體說來，在鳥瞰圖中可以很好的估計遮擋情況下的語義場景，這一過程可以對3D幾何形狀和可見場景語義有更加準確的了解，同時對遮擋區域進行更加準確的預測，生成質量更高的道路layout。同時，BEV圖像的建立可以對具有低照度和大量的車輛生成車輛和道路layout的清晰估計。
BEV的遮擋區域預測
由于BEV投影保留了物體的大小和距離，為學習提供了強大的先決條件。同時，神經網絡方法生成的BEV圖像并不依賴手動標記數據，而是在模擬合成數據集上進行訓練，并泛化到現實世界數據，通過給出道路場景的單個圖像，神經網絡架構實時（30 fps）在鳥瞰視圖中推理非模態場景。使那些在圖像不可見的靜態場景（道路，人行道）以及交通參與者幻覺般恢復。這種擬合預測的方法可以很好地應用在對環境動態過程的預測規劃中，實現對遮擋區域的預測。
對于每個車載攝像機，虛擬射線是從其安裝位置投射到語義分割的真值BEV圖像邊緣上，且這個射線僅投射到特定攝像頭視野的邊緣像素。對于BEV圖像而言，通常是根據以下規則處理這些射線的所有像素以確定它們的遮擋狀態
展開 如何優化注塑工藝，提高PC/ABS電鍍性能？
材料配方設計和電鍍工藝通常是人們認為影響PC/ABS電鍍性能的主要因素，然而很少有人關注注塑加工工藝對電鍍性能的影響。
注塑溫度
在保證材料不會裂解的情況下，較高的注塑溫度可以得到更好的電鍍性能。
在較低的注塑溫度下，PC/ABS材料的流動性差，注塑出的產品有較大的內應力，在粗化過程中應力釋放，導致產品表面的刻蝕不均勻，進而導致電鍍產品外觀不良，以及電鍍結合力差的狀況產生。
而較高的注塑溫度，可以降低產品的注塑殘留內應力，從而提高材料的電鍍性能。相關研究表明，相較于注塑溫度為230℃的產品，溫度提高到260℃-270℃時，鍍層結合力提高約50%，同時表面外觀不良率也大大降低。
然而，注塑溫度也不能過高，如果超過了材料的裂解溫度，將會導致注塑產品表面的外觀不良，進而影響其電鍍性能。
注塑速度和壓力
較低的注塑壓力和適當的注塑速度有利于提高PC/ABS的電鍍性能。
注塑壓力過大，將導致產品內部分子的過分擠壓，產生較高的產品內應力，進而導致產品粗化不均及電鍍結合力較差；
適當提高注塑速度，可以使澆口位置的剪切加大，導致流體溫度的提高，進而會提高整個材料的流動性，有利于產品的充填，降低產品的內應力；但剪切太大會導致材料的裂解，產生氣痕，起皮，毛邊等問題。
保壓壓力及保壓切換點
過高的保壓壓力和較晚的保壓切換位置，容易導致產品的過度填充和澆口位置的應力集中及產品內部較高的殘留應力。因此要結合實際產品充填狀態來設定保壓壓力和保壓切換點。
模具溫度
高模溫有利于提高材料的電鍍性能。
展開 如何優化注塑工藝，提高PC/ABS電鍍性能？
材料配方設計和電鍍工藝通常是人們認為影響PC/ABS電鍍性能的主要因素，然而很少有人關注注塑加工工藝對電鍍性能的影響。
注塑溫度
在保證材料不會裂解的情況下，較高的注塑溫度可以得到更好的電鍍性能。
在較低的注塑溫度下，PC/ABS材料的流動性差，注塑出的產品有較大的內應力，在粗化過程中應力釋放，導致產品表面的刻蝕不均勻，進而導致電鍍產品外觀不良，以及電鍍結合力差的狀況產生。
而較高的注塑溫度，可以降低產品的注塑殘留內應力，從而提高材料的電鍍性能。相關研究表明，相較于注塑溫度為230℃的產品，溫度提高到260℃-270℃時，鍍層結合力提高約50%，同時表面外觀不良率也大大降低。
然而，注塑溫度也不能過高，如果超過了材料的裂解溫度，將會導致注塑產品表面的外觀不良，進而影響其電鍍性能。
注塑速度和壓力
較低的注塑壓力和適當的注塑速度有利于提高PC/ABS的電鍍性能。
注塑壓力過大，將導致產品內部分子的過分擠壓，產生較高的產品內應力，進而導致產品粗化不均及電鍍結合力較差；
適當提高注塑速度，可以使澆口位置的剪切加大，導致流體溫度的提高，進而會提高整個材料的流動性，有利于產品的充填，降低產品的內應力；但剪切太大會導致材料的裂解，產生氣痕，起皮，毛邊等問題。
保壓壓力及保壓切換點
過高的保壓壓力和較晚的保壓切換位置，容易導致產品的過度填充和澆口位置的應力集中及產品內部較高的殘留應力。因此要結合實際產品充填狀態來設定保壓壓力和保壓切換點。
模具溫度
高模溫有利于提高材料的電鍍性能。
展開 【技術帖】軸流風機的氣動性能優化
軸流式風機通常用在流量要求較高而壓力要求較低的場合，由此軸流風機的氣動性能成為評判其性能優劣的重要指標。
本文即將展示的是某軸流風機的氣動性能優化的全流程介紹。通過對軸流風機的葉片和風道進行調整優化以提高其流量與效率。
01
優化前準備工作：
為了方便對葉片進行調整，建立葉輪的全參數化模型，并將葉片分為六個控制截面來調整參數變化。之后設定參數變化規律或給定算法，在優化軟件中會自動生成不同模型并啟動CFD軟件進行仿真計算。
021
優化目標：PQ性能與效率
模型優化過程中，主要分為風道及葉片的調整，調整內容如下：
031
優化過程：
首先我們在軟件當中建立全參數化的模型，然后優化軟件設置中的參數以及參數變化范圍，接下來與CFD軟件進行耦合，最后進行全自動的性能優化。其中對于優化參數部分，主要是對扇葉進行優化：有葉片的翼形、弦長、三個方向的角度以及葉片數量，除此之外本次對風道也進行了一定程度的優化。
展開 工業用大型發動機性能優化
但是，不同的參數組合對性能結果有較大的影響，對設計參數和輸出的關系進行統計分析是十分必要的。
modeFRONTIER搭載了多種優化算法和響應面方法、統計分析功能，即使是復雜的設計，也能夠幫助工程師找到最優的解決方案。在本例中，將發動機燃燒模型的3個參數作為設計變量、探索提高性能（3個目標函數）的最優設計。由圖中可以明顯看到，隨著優化算法的不斷探索，設計變量的搜索范圍也在不斷縮小。
工業用大型發動機的性能優化
在一般實際模擬計算中，首先校合模型使計算結果與實驗值相一致，然后您可以進行模擬計算預測實際工作狀況，根據計算結果，利用統計學工具和一些評估方法得到影響性能參數的變量和這些變量對性能參數相關性系數等modeFRONTIER擁有各種最先進的響應面創建方法，和數據統計工具來解決此類日益復雜的問題。本案例，內燃機的weibe燃燒條件（3個可變變量）作為設計變量，性能參數（一個）作為優化目標，此處只設一個目標是為了加快尋優速度。采用MOGA算法，MOGA作為探索優化算法的一種，可調節其參數逐步縮小搜索范圍以最快的速度求得最優解。
展開 新能源電機系統性能匹配優化研究
基于仿真計算輸出的數據進行電機系統工作點能耗排序，輸出泡泡圖，提供電機系統優化的方向，針對常用工作區間重點優化；對標不同的優化方案所帶來的效果時，通過對標相同工況下、不同的電機系統工作模式下的平均效率，另一方面通過計算對標效率MAP差值，從而最終判斷優化方案是否可行。
圖5 電機系統開發流程圖
電機系統的開發是一個持續優化的過程。要縮短開發周期，就需要我們在設計開發的初期將各項工作盡量做細，想方設法進行深層次的數據挖掘探究，往往可以達到事半功倍的效果。
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展開 案例分享 | 如何優化道路施工重型設備的冷卻性能？
為了對整個車身進行分析，我們需要更高性能的CAE服務器。希望MSC軟件和SYNNEX Japan能夠繼續提供更好的產品和技術支持。”
工業用大型發動機的性能優化
在一般實際模擬計算中，首先校合模型使計算結果與實驗值相一致，然后您可以進行模擬計算預測實際工作狀況，根據計算結果，利用統計學工具和一些評估方法得到影響性能參數的變量和這些變量對性能參數相關性系數等modeFRONTIER擁有各種最先進的響應面創建方法，和數據統計工具來解決此類日益復雜的問題。本案例，內燃機的weibe燃燒條件（3個可變變量）作為設計變量，性能參數（1個）作為優化目標，此處只設一個目標是為了加快尋優速度。采用MOGA算法，MOGA作為探索優化算法的一種，可調節其參數逐步縮小搜索范圍以最快的速度求得最優解。
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