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對于上述的失效形式一，基于LSDYNA ALE算法開發(fā)了一種電池包涉水沖擊雙向流固耦合仿真方法，可用于評估電池包涉水沖擊場景中水的流動狀態(tài)及密封蓋應(yīng)力狀態(tài)；對于上述的失效形式二，引入LSDYNA與STAR CCM+聯(lián)合仿真，開發(fā)了正向判定電池包密封結(jié)構(gòu)滲水失效的方法。

如果你只有筆記本或入門級的臺式機(jī)GPU顯卡，那只能計算個小模型了，例如單個輪胎的涉水。 但是，如果你有Nvidia A100/V100/RTX8000這類高端顯卡，那么就可以計算高保真度的整車涉水模型。

從發(fā)動機(jī)，電池，電機(jī)，到冷卻系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)，再到整車流場，空氣動力學(xué)開發(fā)，整車熱管理分析，水管理分析，氣動噪聲分析等領(lǐng)域，目前CFD都在發(fā)揮越來越重要的作用。 本文分享 1 個網(wǎng)絡(luò)研討會視頻以及 2 份解決方案供有志于從事整車CFD分析行業(yè)的工程師參考。

1 涉水深度 汽車最大涉水深度是指“涉水線”離地面的高度，“涉水線”指汽車以10Km/h的車速行駛時所能通過的最深水域的水平面。 在做電氣系統(tǒng)設(shè)計時，需要參考整車的涉水深度，使關(guān)鍵的電器件布置位置處于“涉水線”以上，同時可以有針對性的對“涉水線”以下的電器件進(jìn)行有效的防水處理。

車輛水管理 (Water Management)· 涉水分析：模擬車輛通過積水路面時，水是否會進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口或艙室。參考案例-多相流體-VOF：重力驅(qū)動流體參考案例-多相流體-VOF：使用自適應(yīng)網(wǎng)格化的油箱晃動· 表面水污染：分析雨天行駛時，側(cè)窗、后視鏡上的水流路徑，優(yōu)化雨刮器和車身設(shè)計，保證駕駛員視野清晰。

我們來看下圖Simcenter STAR-CCM+的模擬結(jié)果示例。 示例顯示了整車水/塵管理的結(jié)果，集多種影響因素綜合考慮。通過模擬，工程師們可以做出明智的決定，決定把攝像機(jī)放在哪里，如何保護(hù)它們，以及它們在各種各樣的場景中的表現(xiàn)。下面通過一個實際的仿真案例來展示Simcenter STAR-CCM+如何實現(xiàn)模擬分析。

1.3 涉水高度定義 在整車開發(fā)過程中，考慮到汽車在積水的街道或者是低洼地帶時，需要涉水前行，在防水設(shè)計方面需要考量對于整車涉水能力的設(shè)定和評估。這時，需要引入涉水線的這個概念，即以一定的速度能安全涉水通過的最大深度。對于這一涉水深度，國家對于燃油車并沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，各主機(jī)廠依據(jù)自身情況而定。圖1是某車型的涉水高度標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 計算結(jié)果利用軟件STAR-CCM+計算出來的散熱器水阻、風(fēng)阻曲線如圖2、圖3所示。其中散熱器換熱效率在14%～32%之間。在水流量低于1 kg/s時，換熱效率隨著風(fēng)流量的增加而增大，但是當(dāng)水流量大于1 kg/s時，換熱效率隨著風(fēng)流量的增加而減小。

GT-SUITE & TAITherm&CFD耦合功能 在整車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)與座艙熱環(huán)境之間的耦合求解對還原真實的整車運(yùn)行場景從而指導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)和座艙熱環(huán)境設(shè)計是有利的。

并且Cadence Fidelity是一款很開放的CFD軟件，其前處理可以輸出CFD網(wǎng)格供其它CFD軟件包括STAR CCM+、Ansys CFD等求解器使用，而且Cadence Fidelity的前處理模塊可以獨(dú)立銷售，著實是CFD工程師的一大福音。

? 應(yīng)用3、涉水、潤滑等特殊場景仿真在潤滑油、液體晃動、車輛涉水等特殊工況下，我們也可以提供一整套仿真能力，包括： 油箱晃動仿真：結(jié)合結(jié)構(gòu)與流體，考慮結(jié)構(gòu)響應(yīng)； 涉水分析：仿真輪胎在涉水時形成水墻的過程； 潤滑油甩油分析：用于齒輪箱、發(fā)動機(jī)等； 液體波動仿真：比如罐車在轉(zhuǎn)彎或制動時，液體的沖擊壓力。

4、汽車行業(yè)：整車涉水、淋雨仿真 車輛涉水、淋雨時的表現(xiàn)越來越受到重視，設(shè)計人員利用試驗和仿真分析對車身涉水、淋雨情況進(jìn)行研究，尤其是對新能源汽車的電池、電控、電器、線路等做了大量的優(yōu)化工作。Particleworks軟件相較于傳統(tǒng)流體軟件在自由液面及飛濺問題上具備更好的適配性，計算效率能有極大的提升，對于模擬整車真實的涉水、淋雨有更大優(yōu)勢。

箱體則融合集成液冷設(shè)計，利用型材水冷板與框架，經(jīng)FDS與涂膠工藝精密固定密封，既簡化結(jié)構(gòu)又增強(qiáng)密封性。系統(tǒng)一大亮點在于輕量化設(shè)計，液冷組件與箱體結(jié)構(gòu)巧妙共用，顯著減輕電池系統(tǒng)重量，提升整車性能與續(xù)航。利用ANSYS-SCDM進(jìn)行電池包PACK建模前處理，并通過STAR-CCM+進(jìn)行液冷系統(tǒng)流場與PACK熱場仿真。

9）通用使用 LS-DYNA ISPH 算法進(jìn)行悍馬電動版涉水仿真模擬。 車輛涉水總結(jié) LS-DYNA 作為顯式動力學(xué)軟件的鼻祖和領(lǐng)導(dǎo)者，擁有超過 40 年的發(fā)展歷史，在汽車碰撞領(lǐng)域擁有大量的獨(dú)特前沿技術(shù)。幫助 LS-DYNA 的用戶時刻處于行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先地位。

我們目前也正在研究采用 nanoFluidX 進(jìn)行主動進(jìn)氣格柵涉水模擬，探索其在熱管理和整車涉水場景下的應(yīng)用潛力。而在提高多版本仿真效率方面，我們也在嘗試使用 PhysicsAI 進(jìn)行局部部件強(qiáng)度預(yù)測，用于替代部分傳統(tǒng)有限元模型的快速預(yù)判。希望未來能將 AI 能力融入我們的仿真流程，為不同項目版本提供更快的決策支持。

? 應(yīng)用3、涉水、潤滑等特殊場景仿真在潤滑油、液體晃動、車輛涉水等特殊工況下，我們也可以提供一整套仿真能力，包括： 油箱晃動仿真：結(jié)合結(jié)構(gòu)與流體，考慮結(jié)構(gòu)響應(yīng)； 涉水分析：仿真輪胎在涉水時形成水墻的過程； 潤滑油甩油分析：用于齒輪箱、發(fā)動機(jī)等； 液體波動仿真：比如罐車在轉(zhuǎn)彎或制動時，液體的沖擊壓力。