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解锁比亚迪Offer:新能源汽车CAE仿真工程师必备技能!

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金秋十月,比亚迪销量又创新高!作为新能源汽车领军企业,今年的比亚迪宛如开挂一般,真是秦始皇吃花椒—赢麻了!据悉,比亚迪10月销售502657辆,同比增长66.2%,首次突破50万辆,再创中国车企月销纪录,再创全球车企新能源月销记录!

新能源汽车的动力系统、电池技术、车身结构等方面与传统汽车有很大不同,需要更加精确地预测和评估车辆性能以确保安全性和经济性,车辆性能、安全性和能效性成为了各大车企竞争的焦点在这个时代背景下,CAE仿真技术的应用显得尤为重要。

那么,作为新能源汽车CAE工程师,或毕业后希望从事新能源汽车CAE工作的同学,尤其是想斩获比亚迪这样顶级车企Offer的同仁,应该具备哪些CAE仿真技能呢

技能1:电池系统模拟分析

电池系统是新能源汽车的核心部件之一,其性能直接影响到车辆的续航里程、安全性等。利用CAE技术进行电池系统的模拟分析,可以预测电池的温度分布、热失控等安全风险,为电池设计和优化提供有力支持。

针对电池包还需要进行结构强度分析,比如翻转,冲击,跌落分析等。CAE分析软件,观察电池包在各种工况中结构表现情况,帮助工程师在设计阶段发现潜在的安全隐患,优化电池包的结构设计,提高电池包的能量密度和安全性。

技能2:驱动系统设计与优化

新能源汽车的驱动系统与传统汽车有很大不同,需要更加精细的设计和优化。CAE技术可以帮助工程师分析驱动系统的性能,如传动效率、噪音等,从而进行针对性的改进。

新能源汽车电机及驱动/控制系统设计包括电气、电磁、热、流体、结构、噪声、控制等多物理场、多层次、集成化设计内容。CAE技术助力新型电机设计解决方案,形成集多物理场协同设计工具为一体的,糅合高性能计算技术和多学科优化技术的数字化研发环境。

技能3:车身结构强度分析

新能源汽车的车身结构强度对于车辆的安全性和稳定性至关重要。利用CAE技术进行车身结构的强度、刚度和耐久性分析,可以预测在不同路况和碰撞情况下的车辆响应,为车身设计提供重要依据。

技能4:碰撞安全性能评估

碰撞安全性能是新能源汽车设计中的重要考虑因素。通过CAE技术,可以对车辆进行碰撞模拟,评估车辆在碰撞过程中的变形、能量吸收等情况,对碰撞传递路径进行改进与优化,从而指导车辆结构的优化设计。

在新能源汽车的开发过程中,大量的试验验证是必不可少的。CAE技术可以实现虚拟试验验证,通过模拟真实场景下的车辆行驶、碰撞等情况,对车辆的性能和安全性进行评估。这不仅可以减少实车试验的数量和成本,还可以提高试验的准确性和可靠性。

技能5:热管理与热仿真

新能源汽车在工作过程中会产生大量的热量,有效的热管理对于保证车辆性能和安全性至关重要。CAE技术在热管理和热仿真方面发挥着重要作用,可以帮助工程师预测和分析车辆在不同工况下的热分布情况,为热管理系统的设计提供依据。

最主要的问题是工作温度问题及电池温度均匀性问题。使用CAE技术对几何模型进行简化处理,并得到用于计算的模型。进而采用流动方程耦合MSMD模型的电化学方程,可以得到更为准确的温度分布,以更为准确的指导换热设计。

技能6:车身轻量化设计

随着新能源汽车市场的不断发展,轻量化设计成为了提高车辆性能和降低成本的重要手段。汽车轻量化对节能减排有着非常重的作用,同时轻量化还能降低汽车的减速加速度,从而增加车辆的被动安全性。

CAE仿真技术可以对车身结构进行拓扑优化、尺寸优化、材料优化、工艺优化等,降低车身重量,提高整车的能效性,从而帮助工程师分析不同材料在轻量化设计中的应用效果,从而进行材料选择和结构优化。

先进的CAE仿真技术,对于敏感度高的零件提升白车身各项性能,对于敏感度低的零件在整体性能满足要求条件下进行减重。同时,通过碰撞路径规划和环状结构优化都是为了满足性能的同时达到最好的轻量化效果。

技能7:车辆NVH性能优化

车辆的NVH性能是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业广泛关注的指标。NVH,即噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness),是指在某特定工况下用户对汽车的主观感觉,如抖动和轰鸣噪声,是衡量汽车制造质量的一个综合性能指标。

目前,CAE仿真分析方法已经广泛融入到整车及零部件开发阶段中,特别是在试验样车和工装样车之前,通过虚拟验证整车NVH性能,并通过优化改进电机振动噪声、齿轮箱振动噪声,大大降低了整车振动噪声问题的风险,从而提高了开发成功率

技能8:生产工艺模拟与优化

新能源汽车的生产过程涉及多个环节,如冲压、焊接、涂装等。CAE技术可以对生产工艺进行模拟分析,预测生产过程中的变形、应力等问题,帮助工程师优化生产工艺,提高生产效率和产品质量。

随着新能源汽车技术的不断发展,CAE仿真技术的应用也将更加广泛和深入。未来,随着算法的不断优化和计算能力的提升,CAE仿真技术将能够更加精确地预测和评估新能源汽车的性能,为新能源汽车的发展提供更加坚实的技术支持。
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来源:纵横CAE
振动碰撞化学拓扑优化多学科优化汽车新能源焊接电机材料传动热设计NVH控制
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首次发布时间:2024-11-14
最近编辑:6天前
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Ansys Workbench多体接触热分析

在多体接触系统中,由于表面粗糙度影响,两个互相接触的固体表面之间常常充满了空气,热量将以导热的方式穿过这种气隙层,这种情况与固体表面完全接触相比,增加了附加的传递阻力,这个阻力称为接触热阻。热阻类似于电阻,它是热量在传递时遇到的阻力,单位为K/W。显然热阻越大,物体的导热能力就越差,这和导热系数正好相反。在多个材料组成的系统中,接触热阻定义为界面处的温差与流过该界面的热量之比。前期文章系统讲解了Ansys Workbench非线性热分析、热辐射分析、热应力分析。本文将介绍Ansys Workbench多体接触热分析,其分析步骤与其它热分析基本一致,只是需要注意设置界面接触热阻。界面接触热阻的大小,以及接触热阻的设置,在多体系统热分析中至关重要。根据实际界面接触情况,通常采取以下两种手段处理接触热阻。1) 忽略接触热阻对于界面光滑平整、完全接触、充分焊接、不关注界面等,忽略接触热阻。双击Geometry进入DM界面,选中所有零件右击选择Form New Part,形成一个多体零件,从而不设置零件接触关系,忽略零件之间的接触热阻。2) 考虑接触热阻对于界面粗糙、接触不良、存在间隙、很关注界面等,需要设置零件之间的接触关系和接触热阻。接触热阻与接触热导率成倒数关系,其在Workbench中的设置方法如下所述:点击接触对Contact,下方面板中设置Advanced的Thermal Conductance为手动Manual,并设置其值大小。当然,也可以不进行设置,保持默认Program Controlled,由程序自行控制接触热导率的值。常见界面接触热阻如上述两表所示,实际设置时最好通过试验获得,或取界面材料导热系数的平均值,然后再根据接触情况打一折扣。也可以通过仿真不同接触热阻时温度分布情况,并与实际温度进行比对分析,从而确定接触热阻。来源:纵横CAE

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