ANSYS汽车行业CAE经典应用案例

汽车行业基于先进计算仿真技术（CAE）的应用及趋势


目录


1. 汽车行业CAE应用概述


CAE技术在汽车设计和优化中的关键性


现代汽车复杂系统仿真需求与挑战


2. 汽车行业CAE典型应用


2.1 整车分析




考察内外部热管理和结构强度


2.2 底盘与动力系统


燃油动力系统多体动力学和热管理


电驱动系统的电机NVH性能评估


2.3 车内环境


智能声音设计与乘客舒适性


2.4 车外气象多物理场分析


外部风噪和高速行驶动态


2.5 动力总成分析 (燃油与电驱动)


内燃机构造与排放能效集成


电动机及其系统的NVH性能


2.6 电子电气安全与兼容性


现代座舱电子与航空航天级认证标准


2.7 自动驾驶系统


车载网络、信息安全与隐私保护集成


2.8 制造过程仿真


从设计到制造的全链条模拟优化


典型应用场景与解决方案解析


热管理


客户目标：

面临热管理的挑战与需求，如避免关键部件退化和提高系统可靠性，缩短开发周期，降低成本。

解决方案：

高保真度分析：通过整车共轭传热（CHT）模拟预测由数千个组件组成的复杂热环境，纯高性能计算（HPC）能力是高效计算场与稳态下的组件热特性差异。

流程自动化：使用定制工具箱快速设置模拟模型和执行瞬态热载荷工况，脚本化分析流程简化操作，提高效率。

ANSYS优势：

大幅提升求解速度而保持精度（温度准确度≤5%，速度提升约10倍），缩短模型设置时间，支持轻量化材料分析，提高设计迭代速度与成本效益。

气动噪声


客户目标：

优化高速与低速噪音，特别是在电动汽车中，针对电磁噪音减少解决方案以提升乘员体验与产品定价策略。

解决方案：

高性能仿真：采用经过验证的计算流体动力学（CFD）与结构动力学技术，GEKOSBES湍流模型改善声源预测。

多物理场集成：空气振动声学（DAVA）模型在 Fluent 和 ANSYS Mechanical 平台上模拟声场传播。

ANSYS优势：

设计优化与预测：通过HPC支持的设计筛选与优化，减少物理实验次数，提高测试效率和舒适度水平，满足更严格的声学设计要求。

早期设计评估：在原型设计阶段，提供低成本、高精度的声学性能预测，支持用户体验和心理声学综合考量。

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