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第四步：整車能量管理系統耦合仿真整車能量管理關注的是整車層級的經濟性，需要將各個系統連接起來（機械、電氣、熱、控制），實現整車能量管理系統的完整建模，如下圖為純電動車完整的能量管理模型，基于此模型，可以仿真分析系統級的能耗，開展能量流分析，從而從整車經濟性角度進行分析和優化。

對于這部分的問題采用有限元法（FEA）或統計能量法（SEA）都將不再適用。 首先，有限元法（FEA）隨著分析頻率提高要求網格細化，同時也會增大誤差。 有限元法在計算整車NVH問題時計算成本也會隨著分析頻率提高大幅提高。 統計能量法（SEA）是基于弱耦合假設建立的，但在中頻范圍車身板件有些還是以強耦合方式連接。

而混合動力汽車的動力系統部件參數與控制策略參數決定了整車的燃油經濟性及排放性能，尤其能量管理策略作為混合動力汽車的核心，決定了整車的工作狀態及車輛內部的能量分配[3]本文以某款車型為例，使用AMESim 軟件對能量管理策略以及整車模型進行設計和搭建，并對整車的動力性和經濟性進行分析，以驗證所設計搭建的能量管理策略和整車模型的正確性及可行性。

能量有限元法[7](EFEA)是一種預測中高頻動響應的新方法，它是以波動理論為基礎，將結構離散化，在單元之間建立能量密度關系式，從而求解得到所有節點的能量密度；在實際計算中，節點個數較多，計算效率較低難度很大。ProNas能量有限元是在統計能量分析及能量有限元理論的基礎上，以有限單元為研究對象，利用有限體積法及差分法推導出得類似于SEA的理論方程，聯立求得每個有限單元的能量密度。

近幾年，趙忠偉等[3]通過多體動力學模型的建立，分析了變速箱產生敲擊的原因，并提出相關解決方案；嚴生輝[4]通過控制變量法，得出了扭矩斜率、非負扭矩對沖擊噪聲的影響。傳動系統沖擊噪聲會在整車各工況下均會產生，影響因素較多。總體來說，按照產生沖擊噪聲的工況可以初步分為起步踩油門瞬間和制動瞬間工況、勻速行駛工況、松油門滑行工況、加速及制動工況等四種。

水工弧形鋼閘門有限元ANSYS模型，附件包含完整的db文件，ansys15.0版本及以上高版本均可以打開，模型完整可以進行各種靜力動力計算。展示圖靜力計算結果云圖。

通過整車能量管理模型，可以對整車能量流進行分析，研究各個子系統功耗，在此基礎上對子系統或者不同的熱管理控制策略進行仿真優化，提升電動車的續駛里程。

能量有限元法[7](EFEA)是一種預測中高頻動響應的新方法，它是以波動理論為基礎，將結構離散化，在單元之間建立能量密度關系式，從而求解得到所有節點的能量密度；在實際計算中，節點個數較多，計算效率較低難度很大。ProNas能量有限元是在統計能量分析及能量有限元理論的基礎上，以有限單元為研究對象，利用有限體積法及差分法推導出得類似于SEA的理論方程，聯立求得每個有限單元的能量密度。

隨著新能源汽車的快速發展，整車熱管理問題已成為行業關注的焦點，熱管理系統工作性能的優劣直接影響汽車的整體性能與乘客駕駛體驗，對于整車的重要性不言而喻。據統計，2021年國內新能源熱管理市場規模約為210億元左右，預計到2025年，市場規模將有望達到760億元左右，伴隨著國內新能源車的快速滲透，熱管理賽道進入發展黃金期。

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。

在整車開發的早期階段、測試條件還不具備時，利用系統仿真工具進行整車水平的能量管理分析對于整車開發具有重要意義。工程師可以通過這樣的整車能量管理模型，以很低的成本，在開發早期就可以進行硬件的匹配和控制策略的標定，滿足續航、電池溫度、駕駛艙溫度等的設計要求。 整車能量管理仿真是一個典型的多物理集成仿真。

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附件為整車有限元模型。 整車有限元模型如下： 局部網格示意圖： 整車試驗vs仿真結果

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。

④ 不同路況條件下，汽車會遇到不同的沖擊和振動，整車控制器應該具備良好的抗沖擊性，才能保證汽車的可靠性和安全性。

圖7 發動機加速工況 3.2 整車噪聲分析3.2.1整車響應計算 如圖8所示，建立包括底盤懸架和發動機在內的整車有限元模型，將激勵力模擬提取的載荷力譜分別加載到曲軸中心和缸體中心，進行整車響應計算，得到發動機激勵噪聲，如圖9所示。

實驗原理1.1何為CFD： Computational Fluid Dynamic(CFD)是一門預測流體流動，傳質傳熱，化學反應和其相關現象的一門科學，通過計算質量守恒，能量守恒等方程，來預測這些現象。1.2 CFD工作原理簡述 Ansys CFD是基于有限體積法求解基本方程：1. 將計算域離散成一個有限的控制體2.

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