CAE在新能源領(lǐng)域的仿真分析與應(yīng)用

 以新能源汽車為例，CAE仿真在新能源汽車研發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了機(jī)械、流體動力學(xué)、熱學(xué)、電氣和電磁等領(lǐng)域，主要解決電氣傳動系統(tǒng)單個部件：電池組、牽引電動機(jī)、電力電子器件等的開發(fā)問題，以及子系統(tǒng)之間的集成和電磁干擾、復(fù)雜電氣傳動系統(tǒng)的設(shè)計和研究，此外還有新能源汽車NVH特性、輕量化、安全性等性能分析優(yōu)化。

 1、電池組仿真分析

 電池組熱管理：根據(jù)溫度場分布設(shè)計散熱系統(tǒng)

 電池的機(jī)械性能分析：碰撞，碾壓，針刺對電池的影響

 電池的電性能分析：過充/過放，大電流，充/放，外部短路對電池的影響

 噪聲、振動和聲振粗糙度分析：流動噪聲，結(jié)構(gòu)振動

 結(jié)構(gòu)的耐久性分析

 2、電動機(jī)仿真分析

 電磁設(shè)計優(yōu)化：計算轉(zhuǎn)矩曲線，優(yōu)化電磁參數(shù)

 熱分析：設(shè)計散熱系統(tǒng)，防止熱損耗

 振動分析：降低電機(jī)噪聲

 系統(tǒng)集成：優(yōu)化電動機(jī)及控制器

 結(jié)構(gòu)耐久性分析

 3、電力電子器件仿真分析

 控制邏輯優(yōu)化：在不同驅(qū)動工況下，優(yōu)化電氣傳動動力集成部件及系統(tǒng)

 熱管理：電磁損耗散熱方式和路徑設(shè)計

 熱應(yīng)力分析：優(yōu)化由熱應(yīng)力和電磁力產(chǎn)生的機(jī)械形變問題

 4、電磁兼容仿真分析

 在樣機(jī)制造之前進(jìn)行電磁兼容分析

 減少電磁兼容的測試

 電機(jī)、母排、控制器等部件的

 電磁兼容分析

 5、汽車輕量化仿真分析

 基于輕量化仿真需求，通過將材料的各項(xiàng)特性準(zhǔn)確的映射到結(jié)構(gòu)分析CAE模型中，可提升計算結(jié)構(gòu)CAE的求解精度，提高驗(yàn)證可靠性；降低產(chǎn)品重量，節(jié)約材料成本；降低產(chǎn)品厚度，加快生產(chǎn)效率。

 通過歐特克所提供的異步仿真分析，優(yōu)化傳統(tǒng)開發(fā)流程，將產(chǎn)品力學(xué)問題在設(shè)計階段解決。通過虛擬驗(yàn)證替代試驗(yàn)驗(yàn)證，縮短開發(fā)周期，節(jié)約大量開發(fā)成本，降低開發(fā)風(fēng)險。強(qiáng)大的Nastran求解器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計功能，基于給定的約束和載荷工況，自動獲得最佳的產(chǎn)品幾何結(jié)構(gòu)，真正實(shí)現(xiàn)以仿真驅(qū)動設(shè)計的變革，將優(yōu)化設(shè)計貫穿整個設(shè)計過程。

 6、多物理場的系統(tǒng)集成仿真分析

 除了要解決電池組、電動機(jī)、電力電子等部件的問題之外，系統(tǒng)集成也是一個完整可靠的電氣傳動系統(tǒng)中至關(guān)重要的部分，由于子系統(tǒng)和部件協(xié)同工作，緊密耦合，它們的開發(fā)也不能完全獨(dú)立地進(jìn)行，而且每個子系統(tǒng)性能的改變都必須與其它所有子系統(tǒng)相匹配。

 同時整個系統(tǒng)涉及機(jī)械、流體動力學(xué)、熱學(xué)、電氣和電磁等領(lǐng)域的研究，因此為了成功地仿真如此復(fù)雜的電氣傳動系統(tǒng)，仿真方案必須建立在一個可實(shí)現(xiàn)多物理場、無縫集成的設(shè)計平臺上（如元王自主研發(fā)的的IDS集成產(chǎn)品設(shè)計仿真平臺），來平衡復(fù)雜的、相互依賴的、或相互矛盾的機(jī)械、電氣、電磁、流體和熱管理等多種設(shè)計需求。

 小編有話說

 在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，新能源已經(jīng)越來越受歡迎并逐漸成為社會發(fā)展的必然趨勢，迎合世界新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，以新技術(shù)研發(fā)為核心，搶占新能源發(fā)展制高點(diǎn)，提升自主創(chuàng)新能力，是我國新能源未來的發(fā)展方向！

 借助CAE仿真技術(shù)替代反復(fù)使用物理樣機(jī)試驗(yàn)，工程師可以充分利用CAE仿真技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行模流、鑄造、電子散熱、聲場、連接器多方面多學(xué)科的仿真分析，更快開發(fā)出安全可靠性好、性價比高的新能源產(chǎn)品。

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