能量流分析的案例
電動汽車能量流仿真分析
2結果分析
2.1夏季能量流分析
能量流分析本質上是對各個熱力系統進行能量平衡分析。這里的關鍵是熱力系統的選擇。本文分別針對一個NEDC循環和十個NEDC循環進行能量流分析。由于兩者基本相同，故只列舉一例，如0所示。該分析的環境溫度為30℃，空調溫度目標設置為21℃。圖中的實線框表示一個熱力系統，虛線框表示進出該熱力系統的能量。實線框中的數值表示該熱力系統儲存能量的變化，正值表示該熱力系統的能量有所增加。
從圖中可以看出，夏季（打開空調）時，動力總成的效率為50.5%。從0中可以看出。壓縮機是電池能量效率的主要限制因素，消耗了23%的電能，故應避免將空調溫度調得過低。空調壓縮機之外的其他附件耗功都很小。電池本身的損耗（產熱）只占1%。
模型采用了最大能量回收策略，即只有當電機不能滿足制動需求時，才通過剎車片提供制動力。從0中可以看出，在這種策略下剎車片浪費的制動能量只占整個制動需求的9.6%，制動能量回收節約了13%的能量。另外，夏季時，兩個冷卻液回路中最大的熱源均來自駕駛艙的制冷需求。
2.2冬季能量流分析
0為冬季將空調溫度設置為25℃時的能量流分析。冬季時，制冷劑回路工作在熱泵模式。此時動力總成的效率僅為22.4%，制動能量回收節約了6%的能量，電池加熱器和暖風消耗了大量的電能。
從0可以看出，電池加熱器和駕駛艙暖風成為電池能量效率的主要限制因素，分別消耗了33%和23%的電能，其中電池加熱器的能耗甚至與驅動電機的能耗相當。另外，電池本身的損耗也有所增加，這是由于低溫時電池內阻的增加。
展開 免費網絡課程 | 新能源汽車能量流管理測試與分析
培訓內容
對新能源汽車各系統及部件的
能量消耗研究，能掌握整車在整個
運行工況下能量損失的流向問題；同時可以對
能量回收、
控制策略的調整以及
整車能量流動的優化工作提出有效指導建議。
此次在線研討會將圍繞新能源汽車能量流管理測試與分析展開，包含以下內容：
能量分析的趨勢與挑戰
能量流分析的基本思路
能量流分析的解決方案
能量流測試的案例分析
培訓時長
1小時
課程對象
電驅電控測試工程師，電驅電控研發人員
培訓時間
5月27日（周三）下午14:00-15:00PM
主講講師簡介
李勇，2010加入HBM公司
現擔任HBK公司亞太區EPT銷售拓展經理
特邀嘉賓：
耿沖博士，M-Stars公司，總經理
20年 汽車性能工作經驗
3年 北京理工大學研究扭轉振動
4年 LMS ES部，項目經理
6年 西門子ES部，中國區經理
費用：免費
備注
培訓將通過網絡授課的方式進行，請自備具備上網條件的電腦
報名方式
點擊即刻
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云論壇主題
新能源汽車檢測與分析：電驅、噪聲與能量流
舉辦時間
2024年7月24日(周三) 14:00-16:30
演講日程
14:00-14:45
李勇-HBK亞太區EPT銷售拓展經理
新能源汽車能量流測試與分析
14:45-15:30
金鵬-HBK中國區應用服務經理
汽車車外噪聲測試與分析
15:30-16:15
袁博-HBK Discom中國區技術主管
電驅動系統之生產下線檢測故障分析
費用：免費
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</div><p><br></p><h2><strong>云論壇主題</strong></h2><p>新能源汽車檢測與分析：電驅、噪聲與能量流</p><p><br></p><h2><strong>舉辦時間</strong></h2><p>2024年7月24日(周三) 14:00-16:30</p><p><br></p><h2><strong>演講日程</strong></h2><ol><li><strong>14:00-14:45 </strong></li><li>李勇-<em>HBK 亞太區EPT銷售拓展經理</em></li><li><strong>新能源汽車能量流測試與分析</strong></li><li><strong>14:45-15:30</strong> </li><li>金鵬-<em>HBK中國區應用服務經理</em></li><li><strong>汽車車外噪聲測試與分析</strong></li><li><strong>15:30-16:15 </strong></li><li>袁博-<em>HBK Discom中國區技術主管</em></li><li><strong>電驅動系統之生產下線檢測故障分析</strong></li></ol><p><br></p><h2><strong>費用</strong>：免費</h2><p><br></p><h2><strong>備注</strong
展開 
網絡課程 | 11月22日新能源汽車能量流測試與分析
</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">本次課程將介紹</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">車輛能源管理的背景</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">，</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">實驗室的測試挑戰</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">，以及</span><strong style="color: rgb(51, 182, 177);">車輛能量流的測試解決方案</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">。</span></p><p><br></p><p><strong>課程時間</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">11月22日（周三）下午14:00-15:00</span></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">課程對象</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">電驅動系統動力總成測試工程師， 新能源汽車系統測試工程師，電機電控標定工程師、電機電控測試工程師、電機電控研發及大專院校相關人員。
展開 免費網絡課程 | 7月21日新能源汽車能量流測試與分析
本次會議將介紹車輛能源管理的背景，介紹實驗室的測試挑戰，并回顧了解車輛能量流的測試解決方案。
培訓時間
7月21日（周三）晚上20:00-21:00
課程對象
電驅動系統動力總成測試工程師， 新能源汽車系統測試工程師，電機電控標定工程師、電機電控測試工程師、電機電控研發及大專院校相關人員。
費用：免費
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展開 聲場中的能量關系：聲能量密度、聲能流密度、聲強
聲波是機械波的一種，其實質是能量的傳遞過程。
聲動能（kinetic energy）：
質點振動引起的能量變化。
聲勢能（potential energy）：
介質形變引起的能量變化。
聲能：
由于聲波傳播而引起的介質能量的增量。
一、聲能量密度E0
定義：聲能量密度：聲場中單位體積介質所具有的機械能為聲場的聲能密度。記E0。
聲能密度的量綱：
（MKS）制中，基本單位：J/m3
下面分析聲能密度E0與基本聲學量的關系：
聲場中任意一個質量為m0體積為V0的質團；
動能：
勢能：質團由平衡狀態（V0，P0）至（V，P）狀態，聲壓所作的功
圖中陰影部分
所以，聲場中質量為m0體積為V0的質團的機械能：
據定義，聲場中單位體積介質所具有的機械能為聲場的聲能密度，有：
二、聲能流密度
定義：單位時間內通過與聲波能量傳播方向垂直的單位面積的聲能為聲能流密度，它是一個向量。
（MKS）制中，基本單位：J/m2s=W/m2
據能量守恒定律，參照連續性方程的推導方法，可得聲能量密度E0與聲能流密度的關系：
聲能量密度的時間變化率等于聲能流密度的散度的負值。
據與基本聲學量的關系式和上式，可得與基本聲學量的關系：
推導過程中用到三個基本方程（連續性方程、狀態方程、運動方程）：
結論：聲場的聲能流密度為該點聲壓與質點振速的乘積，方向為該點質點振動的方向。
聲能通過單位面積的能流瞬時值在數量上等于該點聲壓和質點振速的乘積。
聲能流的傳播方向沿著介質質點振速的方向。
展開 基于統計能量分析方法的工程車輛駕駛室聲學包優化 附統計能量分析原理及其應用下載
傳統的聲學分析通常依賴于有限元FEM（Finite Element Method） 及邊界元BEA（Boundary Module Analysis），但其僅適用于解決中低頻噪聲問題。隨著頻率增加，波長變短，系統的動態特性變得更為復雜，單位帶寬內的模態數量急劇增加，模型計算量巨大，模型無法準確計算。介于上面的缺點，人們開始使用統計的方法處理復雜的動態響應特性。統計能量分析方法SEA（Statistical Energy Analysis），已被成功應用于車輛的聲學、振動傳遞路徑分析，并可以準確地進行各種結構于車輛的振動、聲學預測。
本文針對某型工程車輛，應用統計能量分析方法分析預測駕駛室司機耳旁噪聲，并對比試驗結果校核模型。根據仿真數據進行噪聲源分析，確定聲學包優化方案，通過仿真與試驗方法確定優化效果。
1 工程車輛駕駛室SEA模型的建立
1.1
統計能量分析基本原理
統計能量分析（
SEA
）是一種把研究對象劃分成子系統后，用功率流描述子系統間復雜作用關系的模型化分析方法。統計能量分析模型有
6
個基本假設：（
1
）模型的子系統間是線性守恒的耦合，不存在非保守性質的耦合特征；（
2
）能量是在具有共振頻率的子系統之間流動；（
3
）子系統受到的激勵為互不相關的寬帶隨機激勵，統計上獨立，具有模態非相干性；（
4
）在一個子系統中，固定頻帶內所有共振的模態能量均分；（
5
）互易性原理適應于不同子系統間；（
6
）任兩個子系統間的能量流與振動時耦合的子系統間的能量成正比。
1.2 SEA
模型建立及加載
在仿真軟件中建立駕駛室的
SEA
模型，是功率流平衡方程在具體結構上的形象化。
展開 【OptiStruct要領】模態貢獻量
診斷后處理包括模態振型、模態貢獻量、板件/節點貢獻量、能量分析、傳遞路徑分析、能量流分析、設計靈敏度、階次分析、快速假設與對比（Study）、綜合集成診斷、仿真和實驗對標（MAC）等功能，全面和高效地診斷NVH分析結果。
NVHD后處理中的各類工具
NVHD中的診斷后處理是針對聲-固耦合的汽車NVH結果的分析工具，但其中的部分工具是完全適合于所有行業使用的，比如模態貢獻量、能量分析、傳遞路徑分析、能量流分析、設計靈敏度、仿真和實驗對標（MAC）等。其中模態貢獻量是最重要，也是最基本的診斷方法。只要是基于模態法頻率響應的分析結果，就可以使用模態貢獻量來識別出非密集模態情況下，對于響應峰值或整體頻域響應貢獻量最大的某幾階模態，從而引導工程師有針對性的去優化結構，降低這幾階模態的貢獻量，從而達到降低結構響應峰值的目的。
模態是NVH最重要的物理量，模態貢獻量對于基于模態的頻響分析工況中都可以設置輸出，也可以通過簡單的添加輸出參數，利用原有的分析中，增加模態貢獻量的輸出。而其他的板件/節點貢獻量等則要求模型內必須要包含聲腔模型。模態貢獻量通常被用來診斷模態密度較小頻率范圍的NVH問題，如整車振動的低頻階段。
查看對應頻率下的模態振型是排除NVH問題最直接、最簡單的方法，但是只看振型是不夠的，因為振型明顯的部件不一定是問題點，特別是到了模態密集的頻率段，很難通過直接觀察模態振型來判斷。由于現代線性振動理論的基礎是模態疊加原理，一個線性振動的系統響應，可以由很多階正交模態的振型與廣義坐標的組合疊加而成。這好比是任意一個函數都可以用無窮階正交的正余弦函數合成。
展開 基于聲發射和能量分析的PFC巖石分析
離散元中能量分析一定要圍繞轉化來看，系統是能量守恒的，我們就需要研究哪些能量減少了，哪些能量增加了。
旋轉機械 流場分析｜基于STARCCM+的多翼離心風機流場分析
而葉間渦形成的主要原因是由于多翼離心風機葉輪有著很大的正沖角和較大的相對液流角變化導數，所以造成了葉片上的邊界層分離和形成了正壓力梯度，從而不可避免的形成了葉間的二次渦流動。圖13表示葉輪間的實際相對液流角度的變化情況。對比圖12可見，對于葉間渦流較大的區域液流角變化很不規律，這主要受渦流的影響造成的。從實際液流角和葉片相對出口角相比可見，實際液流角較葉片相對出口角都會小十幾度甚至幾十度，這就是有限葉片造成的速度滑移直觀體現。
圖10 XZ截面上流線
圖11 XY截面上徑向速度
圖12 XY截面葉輪間流線
圖13 XY截面相對液流角
圖14顯示了XY 截面上無量綱壓力系數變化圖。壓力系數的變化可以更加清晰的展現風機中能量的變化情況，而且壓力系數也可以反過來指導我們在風機設計中該如何選取合理的壓力系數。圖14顯示了風機中湍動能比較集中的區域。湍流主要集中于靠近出口的葉輪間和蝸舌附件的中上部分。這部分也是四極子噪音的主要來源，所以噪聲優化因從這幾個位置進行調整優化。
展開 
ABAQUS動態分析中的能量平衡、沙漏及結果評估
ABAQUS動態分析中的能量平衡、沙漏及結果評估
ProNas能量有限元方法在船舶中高頻振動噪聲分析預測的應用
ProNas能量有限元基本理論
ProNas能量有限元方法是在波動理論上建立的一種功率流方法，通過波動形式求解結構微元體運動方程，將波動形式下的動能密度、勢能密度及功率流進行周期內時間平均和局部空間平均，得到能量密度與功率流的關系，代入穩態下能量平衡方程中可以得到能量密度控制方程；采用一定的數值離散方法對控制方程進行離散，得到能量有限元方程；在結構存在耦合的地方考慮波的反射和折射，求出耦合處能量密度與功率流的關系；最后進行總系數矩陣的組集，得到總體的方程，從而求出能量密度。
有限體積法的基礎是將模型離散成若干個控制體，而這里的控制體可理解為有限元的 “單元”，ProNas能量有限元就是以單元為研究對象。
彈性介質中的能量平衡方程[8]如下，結構表面的能量流等于內部總能量的變化：
其中，e為能量密度；σ為結構的應力張量；為任一點的位移向量；為輸入的能量密度；為時間和空間的平均耗散的能量密度。
由于結構內能量密度的變化是由于應力做功而產生，用應力核速度來表示，則能量密度的局部流出，即聲強為[9]：
對于穩定響應，能量對時間的導數為零，子系統功率平衡，則：
由于振動周期，聲能量密度和耗散功率之間的關系如下[10]：
并且，聲能量密度和聲強之間的關系如下：
因此，可以得到能量密度方程：
式中，為阻尼損耗因子；為群速度，為圓頻率。
展開 ansys流固耦合分析與工程實例 附ANSYS流固耦合分析與工程實例下載
ANSYS流固耦合簡介
ANSYS 很早便開始進行流固耦合的研究和應用， 目前 ANSYS 中的流固耦合分析算法和功能已相當成熟，可以通過或者不通過第三方軟件(如 MPCCI)實現 ANSYS Mechanical APDL + CFX、ANSYS Mechanical APDL + FLUENT、ANSYS Mechanical + CFX 的流固耦合分析。
從算法上講，ANSYS(也包括其他大型商業軟件)主要采用分離解法也就是載荷傳遞法求解流固耦合問題。但從數據傳遞角度出發，流固耦合分析還可以分為兩種：單向流固耦合分析(oneway coupling 或 unidirectional coupling)和雙向流固耦合分析(twoway coupling 或bidirectional coupling)。
展開 MSC Nastran與Actran聯合實現中高頻統計能量分析
MSC Nastran具備靜力學、動力學、非線性、優化、氣彈等功能全面的結構分析功能，在航空、汽車、船舶等各個行業均有廣泛的應用。MSC Nastran采用的數值計算方法是有限元理論，在中低頻段結構振動分析方面有多年的成功應用經驗。但是有限元方法自身要求一個空間波長范圍內至少有六個到八個以上的單元，這也就導致了有限元方法在面對中高頻振動分析時，需要將結構網格尺寸設置的非常小才能滿足上述要求，從而使計算量大大增加，甚至難以完成計算。
針對這種中高頻的振動問題，則適合采用統計能量法進行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進的聲學分析軟件，具備聲學分析、聲振耦合分析、流動噪聲分析、以及統計能量分析等多種功能。
統計能量分析中所需的參數主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗。而Actran的虛擬統計能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計算得到這些參數，并可以通過外插的方式將其向高頻段進行拓展。如下圖所示車門模型，計算到2kHz，需要采用8mm的網格，計算時間30min，而計算到8kHz，則需要4mm的網格，計算時間8h。
采用Actran的虛擬統計能量分析可以非常準確的將2kHz計算得到的參數拓展到8kHz范圍內，從而在幾乎不損失計算精度的前提下大大提高計算效率。因此Actran的虛擬統計能量法可以完美的解決上述中高頻振動分析問題。
但是，也有很多用戶對MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經驗；還有一些情況，用戶已經具備了MSC Nastran的結構模型，重新在Actran創建一套統計能量分析模型則略顯繁瑣。
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