新能源汽車仿真設計專 內容總欄首頁二、動力電電池單體及電池包熱管理電池包抗沖擊及可靠性三、電驅動系統專欄首頁電機本體設計電磁設計結構設計熱設計多物理場耦合設電驅動系統控制代碼自動生應用及封裝設計集成化系統設計定制化開發ANSYS電機設計仿真大賽優秀作品四、發動機及進排氣系統發動機進排氣系統發動機冷卻系統五、空調系統及乘員艙熱舒適性空調子系統及零部除霜除霧乘員艙熱舒適性六、發動機艙熱管理發動機艙熱管理七、外空氣動力學及氣動噪空氣動力學氣動噪聲盤及懸掛系統底盤設計懸掛系統轉向系統輪胎輪轂九、剎車與輪軸剎車設計輪軸設計十、動力傳動系統十一、安全性十二 新能源汽車仿真設計研討十三 ANSYSAdvantage：汽車行業仿新能源汽車仿真設計專欄一、專欄首ANSYS新能源汽車仿真設計解決方二、新能源動力電電池等；電池，即活性材料在電池工作時才連續不斷地從外部加入電池，如氫氧ANSYSCFD數值模擬方法可以在電池單體設計、電池包熱設計等領域中發揮重要的電池單體及電池包熱管理電池單體及電池包熱管理鋰離子電池仿真燃料電池仿真福特汽車和德爾福聯合進行電池包熱管理的分析電池包抗沖擊及可靠性自重分析振動分析跌落測試電池單體及電池包熱管理電池等；電池，即活性材料在電池工作時才連續不斷地從外部加入電池，如氫氧新能源汽車電池領域的應用案例鋰離子電池仿ANSYSFluent的電池模塊可以自動探測電池連接模式（串/并聯），流動、熱和電化聯合通用汽車、國家可再生能源、ESim，共同開發、測試、驗證、完善了該電池模電池仿

ANSYSFluent的電池模塊能模擬質子交換膜電池、固體氧化物電池以及量傳遞等，用戶也可以根據自己的需要，通過UDF來修改其中的模型。ANSYSFluent的電池模某用戶使用ANSYSFluent的電池模塊，仿真了一個質子交換膜電池，福特汽車和德爾福聯合進行電池包熱管理的分 電池包抗沖擊及可靠性CAE分析中，針對電池組常見的分析類型有：自重分析（評估電池包在自重載荷下，ANSYS（SAEANSYSz1sigma應力分布（SAE電池包跌落測試（SAE三、ANSYS電機設計專欄精度要求也越來越高，傳統的設計方法和已經不能滿足現代電機設計的要求，必須借電機電磁場有限元精確優化設計Maxwell二維或三維電磁場有限元仿真，并母排、寄生參數提取技術；對整個電驅動系統進行高精度仿真和性能優化；電機電磁、熱耦合分析：采用Maxwell輸出電機的幾何模型和分布式損耗到利用WorkbenchANSYS電機電磁、振動、噪聲自動化耦合仿真流程，便捷地分析電機電機本體設計電磁設計結構設計熱設計多物理場耦合設計電驅動系統應用及封裝設計控制代碼自動生成集成化系統設計電磁、熱、結構設計EMI/EMC定制化開發電機設計工具包電機等效短路模型提取永磁體溫度退磁參數提取電纜寄生參數提取電機設計導航電機設計平臺電機本體設計電磁設計一鍵有限元磁滯材料建模電磁優化設計鐵芯損耗計算渦流損耗計算高性能計算結構設計應力與形變模態分析轉子動力學、臨界轉速轉軸擾度、強度計算電機裝配疲勞壽命熱設計結構傳熱與溫升分析流體通風散熱分析冷卻系統設計熱應力和熱變形多物理場耦合設電磁生熱通風冷卻熱應力和熱變形振動噪聲電磁設計磁滯材料建模：Maxwell2D/3D磁滯材料建模功能和精確的瞬態電磁場有限RMxpr優選設計方案；基于Maxwell2D/3D瞬態電磁場有限元分析評估并優化電機在各種工況下計的仿真進程。Maxwell參數化/優化方案支持多節點并行求解，可實現多節點線性加速，結構設計以ANSYSMechanical軟件為的結構設計產品能夠進行結構分析，得到考慮溫度等問題；ANSYS的諧響應分析、瞬態動力分析、譜分析和隨機振動分析可以用于研究電機作中不停旋轉運動，由于負載變化、不平衡電磁力、風致、質量偏心等原因引起電機段，實現對電機疲勞設計和裂紋擴展分析，直接研究電機的工作、安全系數等一熱設計以Fluent為的流體設計產品在電機模型上，利用電機磁場分析得到的熱，考核電多物理場耦合設計ANSYSMaxwell能結ANSYSMechanical、FluentWorkbench仿真平臺，能夠片和線圈上要產生渦流，引起渦流損耗，因此，圈和沖片上要產生熱量；電機通過其到電機在一定的通風量情況下的溫度分布規律（同時還包括流體速度、壓力等參數）電驅動系統，ANSYS集成化電機設計解決方案，不僅可以解決電機本體的電磁、結構、熱、多物電驅動系統集成化設控制代碼自動生模型覆蓋率分析控制代碼自動生成控制代碼安全性驗證數據需求管理傳導干擾分析電機控制PCB板級串擾和輻射分析設備布局優化和機箱效果分應用及封裝設計特征化建模和開關特性測試寄生參數提取及傳導特性分析均流特性分析和電流路徑優化電磁、熱、結構耦合特性分析熱模型提取及熱特性分析輻射干擾分析集成化系統設計高精度電機模型集成高精度模型與驅動電路集高精度熱模型集高精度電磁部件模型集成高安全性嵌入式控制代碼集成、電纜、母排寄生參數模型集成控制代碼自動生成針對國內外企業對電機控制系統的技術需求，ANSYSSCADESuite為電SCADESuite代碼（SCADESuiteKCG可以自動生成基ISOC的嵌入式產品代碼，并且它生成的代碼61508標準SIL3級認證、軌道交通行業的EN50128標準SIL3/4級認證，行業的ISO26262標準認證等等。由于SCADESuiteKCG通過了一系列行業標準別的措施設計等電磁輻射問題；線纜、、母排、PCB關鍵路徑走線等寄生參數的傳導干擾問題等）。ANSYS解決方案相關產品既可以單獨使用，解決具體部件電磁兼容系統級的電磁干擾和電磁兼容設計問題，并可與ANSYS的結構和流體分析工具PCB板級串擾和輻射分析PCB控制板中的高速數字信號在傳輸過程中真，能夠得到整版的輻射特性，并可據此對PCB進行布局優化。設備布局優化和機箱效果分析：金屬的機箱機柜通常能夠實現良好的性能，但是機箱上的散熱孔、連接器接頭縫隙均可能造成電磁，HFSS可對機箱機柜的輻射仿真結果可作為干擾源，通過HFSS場源，分析其對整機系統的輻射影響，實現應用及封裝設計 應用及封裝設計的技術需求，ANSYS電機設計解決方案以Workbench為電磁、熱、結構、流體多物理場耦合設計平臺，以Simplorer為器件特征化設計階段精確考慮開關特性對電機驅動電路及系統性能的影響。Simplorer可根據供均流特性分析和電流路徑優化：封裝設計和部分電驅動系統設計用戶還關注的均流特性。Maxwell可通過靜態或瞬態電磁場分析，精確評估在各種正常或場耦合設計問題，因為傳遞大電流時可能會產生不均勻分布的電磁損耗和電磁力，導散熱系統設計及其熱特性對系統性能的影響。Icepak可便捷地實現 輻射干擾分析：部分封裝和電驅動系統設計用戶需要考慮電磁輻射影響。Simplorer可直接輸出電磁功率瞬態曲線和FFTHFSS可分析關注頻率下信號所導致的空間電磁輻射干擾，將其作為干擾源再導入HFSS，即可仿真電集成化系統設Simplorer作為電驅動系統設計平臺，不僅具有特征化建模、驅動電路、控制算寄生參數模型，協同仿真代碼等，實現高精度電驅動系統設計和傳導干擾分高精度電機模型集成：Simplorer不僅可以無縫集成源自RMxprt磁路法設計的等效電路模型，還可以無縫集成源自Maxwell電磁場有限元分析的等效電路模型，甚至可以通過高精度模型與驅動電路集成：Simplorer不僅可以根據Datasheet實現特精度和驅動系統集成。高精度熱模型集成：Simplorer可以無縫集成Icepak提取的模塊熱模型，仿真分析在各種工況下的損耗和特定散熱系統下的溫升，以及溫升對及電驅動高精度電磁部件模型集成：Simplorer可以無縫集成源自PExprtMaxwell的電感、、電纜、母排寄生參數模型集成：Simplorer可以無縫集成源自Q3D的 電纜、母排的寄生參數，仿真分析RLCG寄生參數對電驅動系統傳導特性的影響。定制化開發ToolKit典型電機電磁設計流LdLqMap圖等，能夠一鍵輸出電機的轉矩轉速曲線等，體溫度退磁工具包可自動提取永磁材料的內稟退磁曲線與退磁曲線間的關系參數α與MaxwellFluent環境下對永磁電機的單/雙向溫度退磁特性進行仿真臺，既可無縫集成定制化開發的各項目，還可以定制化全面的電機設計流程和研發環 電機設計仿真大賽優秀作品展示ANSYS電機設計仿真大賽由ANSYS中國組織，面向所有公司、、團隊、6ANSYS一等獎調速永磁同步電動機優化設計與矢量控制系統聯合仿二等獎調電磁結構對高速永磁電機轉子渦流損耗的1000MW級兩極汽輪發電機穩態負序能力分三等獎內置式永磁同步電機弱磁特性仿轉子磁分路混合勵磁同步電機漏磁特性分析與優化設四、發動機及進排氣系統CFD技術對發動機的工作過程進行數值模擬分析，不僅提供的信息量大，而且花費小、周氣缸內工作過程模擬、冷卻與潤滑系統設計、設計等方面。發動機某公司缸內直噴汽油機的噴油特性與燃燒性能分析某公司曲軸強度及疲勞性能分析進排氣系統NASCAR進氣歧管性能分析汽油機催化轉化器工作性能仿真分析某公司發動機進配氣機構凸輪強度疲勞分析發動機冷卻系統冷卻水套核態沸騰傳熱性能研究發動機冷卻系統熱結構耦合仿真分析發動機某公司缸內直噴汽油機的噴油特性與燃燒性能分析內流動及噴油、燃燒性能計算的標準仿真模板，在ANSYSWorkbench平臺下，能夠快速ANSYSCFD工具分析了缸內直噴汽油機兩段噴油特性及燃燒性能，計算某公司曲軸強度及疲勞性能分析作載荷時的應力分布情況，找出各部位。本案例首先利用多體動力學軟件對曲軸系統ANSYSMechanicalANSYSWorkbench平臺下，能夠快速進排氣系統系統如催化轉化器、SCR系統、等的工作性能及其復雜的物理化學現象，幫助設計汽車進排氣系統CFD仿真的應用案例進氣歧管性能分汽油機催化轉化器工作性能仿真分某公司發動機進配氣機構凸輪強度疲勞分發動機冷卻系統發動機冷卻系統CFD仿真的應用案例冷卻水套核態沸騰傳熱性能研ANSYSFluent軟件中的混合多相流模型，對冷卻水套內沸騰傳熱過程進行了計算，結果表明在此工況下，水套的壁面產生了氣泡，這些氣泡離開壁面又在水中，在發動機冷卻系統熱結構耦合仿真分五、空調系統及乘員艙熱舒適性動、溫度分布情況，再進一步進行乘員的舒適性分析。ANSYSCFD系列產品在空調系統方面有豐富的解決方案。空調子系統及零部件汽車空調溫度線性度分析及優化除霜除霧汽車空調除霜分析案例汽車空調除霧分析案例乘員艙熱舒適性乘員艙內熱舒適性評價案空調子系統及零部件過制冷、制熱、通風換氣、除濕、除塵等功能維持舒適的車內環境汽車可視性（除霜/除霧）的要求。汽車乘客艙內熱負荷復雜，包括來自、、地面、發動機及附件使得汽車空調系統設計帶來很度且要求高效的設計和工具。汽車空調仿真分析的應用案例汽車空調溫度線性度分析及優利用ANSYSCFD實現了空調系統溫度線性度仿真參數化的分析優化，快速獲得了空除霜除霧除霜除霧性能作為中強制檢測的一項指標，在GB11555-2009中，對汽車風窗玻璃除霜除霧系統性能有明確的規定。要求在一定時間內，必須清除覆蓋風窗玻璃汽車空調升溫后經除霜風道風窗玻璃內側形成噴射氣流，使內表面的霧滴揮發，并通除霜除霧仿真分析的應用案例汽車空調除霜分析案Fluent對某車型進行了瞬態除霜仿真，并與實驗進行了對比，符合程具備高效的可視化及定量化后處理工具，ANSYSCFD-Post可以快速完成瞬態結果的后處汽車空調除霧分析案乘員艙熱舒適性汽車乘客艙內熱負荷復雜，包括來自、、地面、發動機及附件等9大主要熱流行的局部熱舒適性評價指標通常采用WyonEquivalentHomogenous乘員艙內熱舒適性仿真分析的應用案乘員艙內熱舒適性評價案員艙內流動和熱的分析，并考慮了輻射的作用，采用特殊的熱舒適性評價的方法并與傳統EHT評價方法進行了對比，得到較為一致的評價結果。六、發動機艙熱管大小，從而增加乘客艙和行李艙的容積。但是太小的發動機艙又著發動機散熱，發動機艙熱管理福特蒙迪歐發動機艙熱管理仿真6.1發動機艙熱管理發動機艙熱管理領域的應用案例福特蒙迪歐發動機艙熱管理仿口水溫，和實驗值的偏差僅0.33%。發動機艙熱管理仿真的網七、外空氣動力學及氣動噪向，更是CFD數值模擬方法在汽車設計中最成應用方向。ANSYSCFD數值模擬方法與傳統的風洞試驗相比，不再局限于測量有限個點處的空空氣動力學VolvoXC60空氣動力學性能優化氣動噪聲克萊斯勒外后視鏡降噪仿真空氣動力學經濟性和穩定性都有著直接的影響。空氣動力學領域的應用案例VolvoXC60空氣動力學性能優ANSYSWorkbench50DOE分析，最終通過優化算法得到了在設計空間內的最4%的氣動阻力。氣動噪聲氣動噪聲領域的應用案例克萊斯勒外后視鏡降噪仿底盤設計車架強度分析及優化懸掛系統減由此引起的，以保證汽車平順行駛。懸掛系統應有的功能是支持車身，改善乘坐的作用力，決定著汽車的穩定性、舒適性和安全性，是現代汽車十分關鍵的部件之一。某公司懸掛系統運動學及強度分析轉向系統轉向系統零部件強度分析輪胎輪轂析、分析、排水性能、包容性、抓地性能、側偏特性、高速模態特性等都是現代輪胎報廢。借助CAE工具可在輪轂設計之初，對輪轂的彎曲疲勞、徑向疲勞、沖擊強AN