【方案】汽车行业CAE解决方案

2016-09-16  by:CAE仿真在线  来源:互联网

 

汽车已经存在和发展了100多年,是一个技术含量非常高的产品,其研发过程充满了挑战。在世界各地的汽车研发团队每天都在为增强乘客体验,提升汽车的可靠性、安全性,减少制造成本,从而在激烈的竞争中赢得客户而努力。同时,伴随着环境保护呼声的高涨,以及各国政府在环境保护上的决心日益坚定,排放标准的更新速度不断加快,要求也更加严格, 这也向汽车制造业提出了更严峻的节能和减排挑战。因此,全世界有实力的汽车企业都在日益加大汽车轻量化、气动优化设计、石油替代能源等领域的研究投入,并开始取得显著成果。   


对汽车这样一个由几千个零部件组成的复杂产品,要达成以上研发目标就需要解决大量的工程问题,随着现代CAE仿真技术的日趋成熟,企业完全可以将这种先进的研发手段与传统的试验和设计经验相结合,形成互补,从而提升研发设计能力,有效指导新产品的研发设计,节省产品开发成本,缩短开发周期,从而大幅度提高企业的市场竞争力。

 

汽车整车 

汽车整车研发过程中,通常需要考虑空气动力学/气动噪音、发动机舱热管理、空调系统及乘员舱热舒适性等方面的问题。

 

1、汽车整车领域相关应用

  • 空气动力学、气动噪声问题

  • 发动机舱热管理问题

  • 乘员舱除霜、除雾问题

  • 乘员舱舒适性问题

2、相关仿真软件模块:

  • 几何建模:Ansys SpaceClaim

  • 结构仿真分析:ANSYS Mechanical、nCode Designlife

  • 流体仿真分析:Ansys CFX、Fluent、ICEMCFD、HPC

  • 设计优化分析:Ansys DesignXplorer、optisLang

 

内燃机 

内燃机结构复杂,在研发过程中常涉及到强度、刚度、噪声、疲劳寿命、结构优化等多方面的工程问题,同时由于其高温高压的工作特性,一些性能参数如压力、功率、油耗更是设计中的重点,这就需要对内燃机的气动性能、冷却、喷油及燃烧等进行优化。随着现代CAE仿真技术的日趋成熟,企业完全可以将这种先进的研发手段与试验和经验相结合,形成互补,从而提升研发设计能力,有效指导新产品的研发设计,节省产品开发成本,缩短开发周期,从而大幅度提高企业的市场竞争力。

 

1、内燃机领域相关应用

  • 内燃机的强度、刚度问题

  • 内燃机机构动力学问题

  • 内燃机的疲劳耐久性问题

  • 内燃机的振动问题

  • 内燃机进气效率问题

  • 内燃机燃油供给系统的匹配问题

  • 内燃机的冷却问题

  • 内燃机的燃烧问题

  • 内燃机的工作过程问题

2、相关仿真软件模块:


  • 几何建模:Ansys SCDM

  • 结构仿真分析:Ansys Mechanical、MBD for ANSYS、nCode Designlife

  • 流体仿真分析:Ansys CFX、Fluent、Chemkin、Forte、ENERGICO、ICEMCFD、HPC

  • 设计优化分析:Ansys DesignXplore、optisLang


涡轮增压器

涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率程。

 

1、涡轮增压器领域相关应用

  • 涡轮增压器几何结构设计问题

  • 两轮的强度、刚度问题

  •  涡轮增压器性能分析

2、相关仿真软件模块:


  • 几何建模:Ansys SpaceClaim

  • 结构仿真分析:ANSYS Mechanical、nCode Designlife

  • 流体仿真分析:Ansys CFX、Fluent、VistaTF、BladeModeler、TurboGrid、ICEM CFD、HPC

  • 设计优化分析:Ansys DesignXplorer、optisLang

 

液力变矩器 

液力变矩器是以液体作为工作介质、利用液体的动能进行能量传递的装置。随着液力变矩器研发的不断深入,利用CAE仿真技术对液力变矩器进行三维数值计算成为主要研发手段。通过对液力变矩器强度、内部流动、疲劳等多方面仿真计算,对产品进行综合评估,可以大幅度提高企业的市场竞争力。

 

1、液力变矩器领域相关应用

  • 液力变矩器的强度、刚度问题

  • 液力变矩器的流场问题

  • 液力变矩器的疲劳问题

  • 液力耦合器多学科耦合分析

2、相关仿真软件模块:


  • 几何建模:Ansys SpaceClaim

  • 结构仿真分析:ANSYS Mechanical、nCode Designlife

  • 流体仿真分析:Ansys CFX、Fluent、BladeModeler、TurboGrid、ICEM CFD、HPC

  • 设计优化分析:Ansys DesignXplorer、optisLang

 

汽车制动器 

制动器控制汽车运动状态的关键部件,按耗散能量的方式可分为摩擦式、液力式、电磁式和电涡流式,目前广泛使用的是摩擦式制动器。在制动器实际研制过程中,通常需要考虑制动器结构的强度/刚度、制动抖动/尖叫、制动散热、关键零部件的疲劳寿命和性能优化等方面的问题。

 

1、汽车制动器领域相关应用

  • 制动器结构强度、刚度分析

  • 制动抖动、制动尖叫分析

  •  制动器散热分析

2、相关仿真软件模块:


  • 几何前处理:Ansys SpaceClaim、

  • 结构仿真分析:Ansys Mechanical、nCode Designlife

  • 流体仿真分析:Ansys ICEM CFD、CFX、Fluent、HPC

  • 优化设计分析:Ansys DesignXplorer、optiSLang

  • 多物理场耦合分析:Ansys Multiphysics 


排气系统 

排气系统通常在高温下工作,在汽车行驶过程还伴随着振动。另外由于现在法规越来越严苛的要求,排气系统在污染物的后处理上也发挥着重要的作用,有三元催化转化器、SCR、DPF等后处理装置,还配有消音器来降低噪声。因此排气系统内部流动复杂,并有各种化学反应,受到高温振动等还可能发生断裂。在设计过程中可以将CAE分析与试验和经验相结合,提升研发设计能力,有效指导新产品的研发设计,节省产品开发成本,缩短开发周期,从而大幅度提高企业的市场竞争力。

 

1、排气系统领域相关应用

  • 排气系统内部流动分析

  • 三元催化转化器性能分析

  • SCR工作性能分析

  • DPF工作性能分析

  • 消音器工作性能分析

  • 系统强度、焊接疲劳、振动、断裂问题

 

2、相关仿真软件模块: 


  • 几何前处理:Ansys SpaceClaim、

  • 结构仿真分析:Ansys Mechanical、nCode Designlife

  • 流体仿真分析:Ansys Fluent、CFX、ICEMCFD、HPC

  • 优化设计分析:Ansys DesignXplorer、optiSLang

  • 多物理场耦合分析:Ansys Multiphysics 


电机 

汽车上有着许许多多的电机,像起动机, 发电机、雨刮电机,空调鼓风机电机,水箱散热电机等。电机是一个集电气、机械、动力学、散热、电子电路、控制系统等众多学科综合于一体的复杂系统。在实际研制过程中,我们必须考虑电机的电磁设计、机械设计、热设计以及多物理场耦合等方面的问题。


1、电机领域相关应用

  • 电机电磁场分析问题

  • 电机机械结构分析问题

  • 电机散热流动分析问题

  • 电机多物理场耦合分析问题

2、相关仿真软件模块:


  • 几何前处理:Ansys SpaceClaim、

  • 电磁仿真分析:Ansys MaxWell、Simplorer、RMxprt

  • 结构仿真分析:Ansys Mechanical、nCode Designlife

  • 流体仿真分析:Ansys Fluent、CFX、IcePak、ICEM CFD、HPC

  • 优化设计分析:Ansys DesignXplorer、optiSLang

  • 多物理场耦合分析:Ansys Multiphysics

 




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