2021年10月12日,星期二

电池系统仿真软件

为支持先进的电动汽车蓄电池系统设计,雷竞技app下载官方版牵牛星是一家为产品开发,高性雷竞技官网能计算和数据智能提供解决方案的全球技术公司宣布,Sendyne向Altair Partner Alliance(APA)添加了CellMod™虚拟电池。因此,Sendyne的CellMod™虚拟电池和BasicPackMod现在可供Altair HyperWorks™客户使用。
CellMod™是第一款能够预测电池和电池组行为(包括热行为)的锂离子虚拟电池,在广泛的测试条件下,准确率优于97%。利用一个复杂的电化学模型,CellMod被打包为一个功能模型单元(FMU),允许它通过开放的行业标准功能模型接口(FMI)轻松集成到大多数主要的仿真包,如Altair Activate®。

毕竟,改善电池系统性能对于促进预计的全球电动汽车市场增长至关重要。准确的电池模型是电池组设计、系统控制和优化的起点。目前通常使用的简单等效电路(EC)模型缺乏预测能力,不足以完成任务。采用基于物雷竞技app下载官方版理的方法来模拟精确且运行速度快于实时的集成系统,可以显著改进基于电池的系统的设计,并优化其长期性能和安全性。
与EC模型不同,CellMod考虑了电池内部发生的物理过程,包括固体中的扩散、电解溶液中的扩散、反应动力学、电荷传输、热传输等。因此,CellMod可以高度准确地预测电池的行为。

扩展系统仿真功能

最新发布的ansys.普及工程仿真解决方案的授权更多的用户与新的单一窗口,以加快设计流程,高效的工作流程和正在申请专利的先进网格技术的雷竞技官网计算流体动力学(Cfd)。用户将从为安全关键应用程序开发嵌入式软件的新流程、显著的计算速度和用户体验改进中受益匪浅。

Ansys系统套件具有开发所必需的新特性和功能数字双胞胎,自治和电动汽车。雷竞技app下载官方版中的新功能使构建、验证和部署digital twins变得更容易、更快。现在,用户可以可视化静态ROM的三维场,并在三维几何体上查看模拟结果,如速度和流速。

最近收购了Optis.,ANSYS推出Ansys的Vrxperience。这一新的解决方案需要车辆系统的预测验证到一个新的水平 - 满足任何虚拟现实仿真和验证需要自主汽车模拟,包括复杂的系统,如智能前大灯,内部和外部照明,自动驾驶汽车的控制和HMI验证。Vrxperience还允许使用真实世界的情况,包括各种天气和路况,迎面而来的车辆,行人的情况,并期待该车辆的任何危局反应用户充分和真实地模拟自主车。

扩展系统仿真功能

最新版本的Ansys普及工程模拟解决方案通过其新的单窗口、高效工作流和正在申请专利的计算流体力学(Cfd)高级网格技术,使更多用户能够加快设计过程。用户将从为安全关键应用程序开发嵌入式软件的新流程、显著的计算速度和用户体验改进中受益匪浅。雷竞技官网
Ansys系统套件具有新的特性和功能,对数字双胞胎、自动驾驶和电动汽车的发展至关重要。雷竞技app下载官方版
ansys.中的新功能使构建、验证和部署digital twins变得更容易、更快。现在,用户可以可视化静态ROM的三维场,并在三维几何体上查看模拟结果,如速度和流速。
随着最近收购Optis,Ansys正在引入Ansys Vxperience。这一新的解决方案需要车辆系统的预测验证到一个新的水平 - 满足任何虚拟现实仿真和验证需要自主汽车模拟,包括复杂的系统,如智能前大灯,内部和外部照明,自动驾驶汽车的控制和HMI验证。Vrxperience还允许使用真实世界的情况,包括各种天气和路况,迎面而来的车辆,行人的情况,并期待该车辆的任何危局反应用户充分和真实地模拟自主车。

工程电动马达

模拟

2011年,汽车制造商戴姆勒(Daimler)与全球领先的汽车供应商博世(Bosch)成立了一家合资公司,两家公司之间的协同效应显而易见。
该合资公司EM motive GmbH将戴姆勒在燃料电池和电池方面的专业知识与博世在电机开发和生产方面的知识相结合,设计和制造电动和混合动力车辆的电动牵引电机。雷电竞ray官方下载雷竞技app下载官方版
由于电机是模块化设计的,因此可以对其进行调整,以适应各种车辆类别,并满足许多不同车辆的规格要求。
自2012年以来,该公司为欧洲各地的客户公司制造了超过30万封电子电机。
即使结合了这些专业知识,模块化发动机的制造仍然是复杂和具有挑战性的。除了主要的工程限制(成本,电机安装空间,冷却和变频器的具体性能),客户为每一类型的要求引擎涵盖了广泛的单个物理领域:
热力学:冷却液流速和温度、环境温度以及绕组和磁性温度
-Structural力学:安装空间、扭矩、功率、速度、其他零件的公差和轴承上的力
电雷竞技app下载官方版气工程:电压,电流,逆变器的特定属性
-效率和声学:空中和结构噪音
为了使挑战更大,必须同时考虑所有要优化的参数。还必须考虑其他因素:噪音,振动和不平顺性(NVH);安全;和发动机的成本。
EM motive的工程师们意识到,在这样一个交互环境中,一个“经典”的组件开发系统不再可能,在这个系统中,每个组件的严格规范都是单独设计然后组装的。模拟
相反,该公司开发出了设计流程贯穿到账户,纳入模拟组件之间的动态交互,以及所有必要的参数,以确定最佳的解决方案,并确保设计的可靠性。参数化工作流,以支持敏感度分析,设计优化和设计的可靠性评估包括ANSYS仿真软件和其他软件工具,并建立和ANSYS optiSLang主办。
这些工作流程帮助EM-motive在极具挑战性的时间和成本要求内开发电机,并解决定制雷竞技app下载官方版雷电竞ray官方下载设计挑战,如发动机设计的后期客户需求更改。
作为示例,客户要求特定发动机的最大速度增加每分钟1000转(RPM)。然而,加速速度的离心力将导致转子设计失败。
工程师们可以增加在转子叠片上打孔的磁铁槽的桥厚度,以承受更高离心力引起的应力。但是,这会增加转子本身的漏磁,导致扭矩和功率降低。
解决这一问题的一个选择是增加绕组中的电流(但仅当蓄电池和电子系统中有更大的电流可用时)。
这种解决方案会加剧损失,降低效率,客户无法接受。因此,有必要重新设计整个发动机以符合所有要求。
幸运的是,EM Motion仿真工作流可以灵活适应分析特定引擎的要求,模拟组件之间的所有的动态交互,并与权衡每个设计决策的深入了解目前客户。
工作流程为频繁矛盾的目标提供基础以确定最佳妥协。

数字勘探工作流程

在采购阶段,使用ANSYS opti俚语工作流连接到CAD和使用专门的电磁-热软件,设计工程师可以自由地探索可能的变化和公差,以满足客户的要求。然后他们可以提供一个快速的答案,这样客户就会知道是否可以用现有的电机来满足要求,或者是否需要开发新的电机。
通过一系列的迭代阶段,添加额外的要求,利用ANSYS仿真软件设计并优化了一种新型电机所有相关的物理域。与ANSYS Simplorer系统模拟器的共享接口帮助他们分析电力电子设备对电机的影响。
由于ANSYS DesignModeler与CAD系统之间有一个双向接口,工程师可以创建辅助几何体(如外壳)的参数化模型,并将其集成到系统设计中。ANSYS工具允许设计者使用一种模拟的结果作为另一种模拟的边界条件。
然后,它们可以使用Ansys Maxwell作为具有ANSYS机械结构机械模拟的初始数据的电磁模拟。模拟使用通过ANSYS Workbench集成的各种ANSYS工具,可以创建电磁、机械、热力学和声学领域的完全耦合模拟。
有了这些参数的工作流程,相关的设计空间,以及公差判断中的所有重要的物理域敏感性研究,可以进行。
工程师可以添加进一步的优化循环,但由于许多纪律目标和约束的相互冲突,而且由于需要快速检查系统模拟级别的电机行为,必须提取缩小的型号(ROM)。在ANSYS MAXWELL或ANSYSOPTISLANG的基于数据的ROM生成中使用集成的等效电路提取(ECE)工具包,该团队可以提取整体系统仿真的减少模型。

系统建模

这些降阶模型可以在ANSYS Simplorer中耦合,以创建完整的系统仿真。同样,optiSLang中构建了一个参数化工作流,并且可以选择集成其他第三方模型,例如变速箱模型或整车模型。此时,工程师可能会执行一个系统优化循环,通过改变控制器等参数来分析组件之间的相互作用。
最后,为了使模型可与外部设计的附加引擎组件互换,设计师使用行业标准的功能模型接口(FMI)创建单个组件的模型,称为功能模型单元(FMUs)。这些fmu是由第三方软件创建的,可以在保持知识产权保密的同时轻松地进行交换:因为它们只包含标准化的输入和输出,产品特定的专有技术只对制造商可用。模拟FMU的另一个优点是,它们可以导入到所有当前的软件包中进行系统仿真,并且可以描述,例如,作为客户或开发合作伙伴仿真环境中单个组件的电子机器的行为。

了解选项

最终挑战是展示优化的设计,以便客户可以清楚地了解不同的设计选择及其权衡。EM-Motive开发了一种单一的雷达图,将所有性能指标转换为使用要求作为标准化值的无量纲变量。
它包括所有的域和他们的要求,进一步与在背景中的着色饼图突出显示,以清楚地表示的域。
位于100%参考圆外的所有点均符合设计要求。
物理域之间的交互也很容易在图中描述。例如,如果一项设计需要修改以改善声学效果,那么对效率的负面影响就显而易见了。
该图表提供了全面了解每个重新设计的优势和弱点以及它如何满足(或不符合)其独特要求。
发动机设计,就像当今许多复杂的过程一样,需要一种协作的、系统的方法才能成功。
EM-motive的发动机设计系统方法集成了ANSYS参数化仿真环境和创新的演示方法,以确保他们的汽车制造客户能够在极具挑战性的时间和成本限制下开发下一代混合动力和电动汽车。雷竞技app下载官方版
(Marc Brück,德国希尔德斯海姆EM motive GmbH高级专家雷竞技官网仿真技术-本文最初发表在“Ansys Advantage”上)

PTC Creo 5,一个强大的建模系统

Ptc Creo

Creo植根于Pro/Engineer,建立了以历史为基础的参数化建模行业,自20世纪80年代末以来已经走过了漫长的道路。在此期间,该系统的覆盖范围有所扩大,现在包括设计、工程、模拟、制造等。在这一过程中,它还吸收了其他技术(CoCreate和它的直接建模功能浮现在脑海中),今天,它是一个庞大的系统。与此同时,它背后的公司也同样成长并展开了翅膀。那么Creo 5中会出现什么?雷竞技官网
在用户界面方面,Creo在过去的几个版本中表现得相当一致,大部分的变化都集中在添加用户期望从他们的软件中获得的更现代的触感上。Creo正在逐步现代化,但其方式对于其长期存在且经验丰富的用户社区来说是可管理的:它现在提供了一种全屏模式,由上下文感知的小工具栏、框选择和草图中的几何区域(与完全修剪的草图几何体相反)支持。迷你工具栏也可以在更广泛的系统模块中使用,也可以在2D和3D环境中使用。
对核心建模工具的其他更新包括系统处理将草稿添加到也具有圆角的零件的方式的更改。新的行动不是试图把整个事情弄得一团糟,而是在后台进行,消除了回合。然后将拔模应用于所需的面,并重新应用圆角。

克里奥5保留了熟悉的用户界面,但带来了新的小工具,让您更好地专注于手头的任务
克里奥5保留了熟悉的用户界面,但带来了新的小工具,让您更好地专注于手头的任务

在这一点上,它也是值得注意加入草案部件时克里奥如何有一些非常有趣的选项;具体地,在建筑围绕中心或分割线拔模面。而其他系统需要你分割面,Creo的操作草案有一些选项可以使用一个中间板和手柄所有这些问题的面分割操作的你。
最后一个一般性更新是引入基于体积的螺旋扫描。虽然这与标准扫掠功能类似,但这里的区别在于,在本例中,您使用的是几何块,而不是围绕路径扫掠简单的平面轮廓。这两者之间的差别很小,相当微妙,但最终的特征非常不同,并且需要用于许多不同的目的,因为体积扫描对于机构的凸轮和一些更复杂的螺纹形式(比如钻头)特别有用。

自由泳

现在让我们潜入其中多年来克雷戈一直强劲的地区 - 使用工业设计的专注工具进行复杂的形状开发。
当我们说“复杂形状”时,我们指的是传统曲面建模,曲率连续性至关重要,形状控制至关重要,近年来,细分曲面建模技术的使用已经出现。Creo在这一领域的产品分为两个领域。样式模块(交互式曲面设计扩展或ISDX工具集的一部分)提供您需要的传统曲面建模工具,而自由式模块为游戏提供细分建模工具。雷竞技官网
此版本的样式模型更新最少;毕竟,这是一套开发了20年左右的工具,已经达到了一定的成熟度。这就是说,总有改进的余地或增加一点智慧。例如,在两个面之间建立G3(曲率连续性)关系时,系统会自动处理将同时定义这些面的连接边的曲线升级到相同的连续性级别。这是以前需要相当多的人工才能完成的事情。

克里奥5引入了拓扑优化求解器,为您提供了范围广泛的边界约束和性能要求适用于起始形式,从而在熟悉网
克里奥5引入了拓扑优化求解器,为您提供了范围广泛的边界约束和性能要求适用于起始形式,从而在熟悉网

现在,创造新的曲线时,你必须指定一个对称的选择,以打造更轻的重量曲线跨越镜面的能力。这些带来了直接的内部风格镜像曲线的选项。
在小组d模型前,在自由式滑雪空中最大的更新是能够切换到一个盒子模式编辑更重,更丰富的几何模型。这将是熟悉的那些谁使用其他子d工具的用户。它深浅控制网,给你一个粗糙的,多面的表示,但它在分辨率放弃,是还给在交互性,与很多迅捷反应,编辑并在控制网的拓扑结构提供了更清晰。

加法制造

我们已经看到3D CAD供应商是如何在增材制造行业跳跃的,以推动他们的软件工具的新功能。事实上,我认为在过去的几个月里,没有一个主要的软件系统没有以某种形式引用拓扑优化。
正如您所预料的那样,在这方面,Creo 5在这方面没有什么不同。然而,它的不同之处在于该过程如何适合现有的设计和工程工作流程和Creo的数据结构。虽然Creo 4将我们带来了在我们的部件中定义了格子结构的能力,Creo 5开始介绍新的拓扑优化引擎和一种方法来对所产生的数据做点什么。
首先是优化过程:Creo的工具是建立在VR&D求解器Genesis上的。然后逐步完成熟悉的过程,定义边界条件、保持区域、隔离区域等,以及优化目标(最小化质量或位移或最大刚度)和负载情况(或多个情况,如果你有更高端的模块)。
然后,这些都用于生成基于网格的形式,解决这些标准。此时,许多拓扑优化工具上面取出,让用户别无选择,只能使用此网格作为返工的实体和表面模型的“灵感”。
克里奥什么不同呢这里是提供所谓的几何重建的操作。此用途自由式细分表面的补片网络,其铺设在网和卡扣到位。有没有手动重塑或剥皮模型。一个简单的点击,它的完成。根据您的结果模型,该模型自由泳实体将是复杂的,但它确实意味着你可以将它集成到后续的操作,这是否增加更多的工程特点,加工股票进行后期处理或别的东西。

系统将使用sub-D自由式几何体对模型进行蒙皮,以提供更易于使用的模型
系统将使用sub-D自由式几何体对模型进行蒙皮,以提供更易于使用的模型

值得注意的是,本模块有两种口味。首先,入门级风格(标题为“Creo拓扑优化扩展”)允许您将结构和模态分析类型定义为优化过程的一部分,对称、循环对称以及挤压和填充作为制造或形状约束。它还将用于通知优化过程的荷载工况数量限制为三个。
其次,Extension Plus变型打开了可以定义的负载情况的数量,允许您将热分析作为优化考虑,并为您提供更广泛的约束范围,例如冲压。
此次发布的另一个与增材制造相关的更新是引进了Materialise的Build处理器系列的技术,该系列专门针对金属制造机器。雷竞技官网本质上,这意味着你可以设计,工程师和测试你的金属部件在Creo,然后也在系统。您可以开始探索如何在Arcam、EOS、Renishaw、SLM、HP和Concept Laser等机器上制造零件,布局构建室,生成支持,实验方向等。

综合Cfd

另一个全新的功能领域是直接在Creo内部引入计算流体动力学(CFD)工具。虽然Creo已经有了一系列CFD工作的附加工具,但这是PTC首次发布官方产品并在其价格手册中列出。它所使用的技术是Simerics的解算器,虽然它不是CFD的大牌之一,但仍然有非常忠实的追随者。雷竞技官网
就Creo实现而言,工作流是相当标准的。首先定义要执行的研究类型,无论是内部环境(例如,电子设备外壳内的泵或冷却)还是外部环境(例如,空气动力学)。然后定义要使用的物理类型。

Creo的新的CFD模块允许您进行流体流动和传热类型的模拟
Creo的新的CFD模块允许您进行流体流动和传热类型的模拟

从这里开始,您可以从CAD模型中定义CFD域。如果您正在进行外部研究,这将非常容易,因为您已经准备好了模型。如果正在进行内部流动研究,则需要生成流体体积。在这里,将您的CAD模型放在一个功能强大的建模系统中非常方便,因为一旦您的入口和出口被封住,创建流体体积几乎只需按下一个按钮。然后,定义边界条件、入口、出口和流体细节,并运行研究。你会发现整个过程被巧妙地集成到Creo界面中,所有的学习需求都通过UI左侧的面板进行管理。同时,你与结果的互动正如你所期望的那样。

基于模型定义

与其他专注于大型企业3雷竞技官网D设计的技术供应商一样,Creo已经获得3D GD&T(或PMI)工具有一段时间了。
例如,Creo4引入了一个新模块,该模块引导用户完成基于标准的三维模型注释应用。该模块与该领域的专家Sigemtrix建立了合作关系,能够灵活高效地处理该过程,使您能够快速生成符合所选标准的数据,并检查数据是否完全受限。
Creo5扩展了这项工作,允许您使用已经定义的GD&T将语义查询添加到模型中。所以,当设计发生变化时,或者您正在以自动化的方式驱动您的部件时,它将帮助翻阅任何与原始数据或参考数据分离的GD&T。
此版本还将开始从启用3D PMI的数据自动创建工程视图。第一个实例允许您快速打印或PDF格式的固定形式化“状态视图”。虽然您目前无法在一组图纸上排列这些内容,但您可以看到事情的发展方向。

克里奥集成凸轮

PTC谈论Creo集成CAM代码已经有一段时间了。正如Pro/Engineer时代的长期用户所知,PTC一直都有CAM工具可用,十多年前,随着公司收购NC图形,这些工具得到了提升。但随着Creo5的发布,这个话题又重新成为一个话题。

砂轮方案中的音量螺旋扫描工具。检查新的音量螺旋扫描工具,为用切割工具加工的部件创建精确的3D几何表示。
砂轮方案中的音量螺旋扫描工具。检查新的音量螺旋扫描工具,为用切割工具加工的部件创建精确的3D几何表示。

简而言之,在这个版本中有一套新的CAM工具可用,基于ModuleWorks CAM引擎,并解决了从普通或普通3轴高速加工操作到3+2操作的减法制造机械。(到目前为止,还没有关于同步5轴的消息)。

增强现实与物联网

我们要讨论的最后一个主题是PTC在增强现实(AR)和物联网(IoT)方面的工作。
由于Creo 4以来,这显着提出;例如,在该版本中,该公司介绍了一组工具,允许用户直接从应用程序生成可能与任何人共享的AR数据集。
在Creo 4中,这转换了你的Creo模型,允许你添加一个“ThingMark”,使查看应用程序能够识别正确的数据集(它们是云托管的),并给它缩放。虽然这是PTC的Vuforia工具的一个子集,但事实证明它很有趣,也很容易使用——尤其是让人们把AR作为一种设计审查手段的关键。
对于Creo 5,这项工作仍在继续。在第一种情况下,功能发生了变化,所以您不需要使用Thingmark来衡量规模。相反,这些应用程序将使用空间跟踪和对周围元素的感知,以确定如何以正确的、定义的比例显示你的模型。
此外,您还有更大的控件对您创建的数据的访问,例如密码访问控制,有助于强制执行谁可以查看AR数据。
在物联网方面,Creo 4推出了一系列工具,使Creo模型与PTC Thingworx平台中存储的物联网数据相链接成为可能。例如,Creo的Product Insight模块允许用户连接到物理产品的数据,无论是一对一的实时链接还是使用聚合数据的链接。
随着Creo 5的进一步开发,您现在可以在数字模型中构建传感器,与物理领域中的传感器相匹配,更重要的是,在模拟环境中使用该集成。那是什么意思?
总之,这意味着你可以不使用来自现实世界的数据只能移动你的数字模型,但也可以使用物理传感器驱动的模拟研究。这样做的潜力是巨大的,但也有一些额外的工具,我们已经听说过,这将使这个更加强大,在未来几个月,敬请六月左右调整。

总之

几年前,您可能被原谅了思考PTC的领导,但在其业务的核心3D CAD部分上放弃了所有。IOT和服务管理世界似乎是其真正的焦点所在的地方。
但它归还公司实际设法所做的事情是扩大其对IOT的勇敢新世界的关注,而是一种意味着3D设计和它创造的数据采取中心阶段。
这一战略似乎反过来对致力于Creo的开发资源产生了巨大的连锁反应,因为最近几次发布的一揽子计划令人印象深刻。

利用Creo 5.0,你现在可以打开和更新的Autodesk Inventor文件,添加到Creo强大的团结科技多CAD功能。雷竞技官网
利用Creo 5.0,你现在可以打开和更新的Autodesk Inventor文件,添加到Creo强大的团结科技多CAD功能。雷竞技官网

Creo 5也没有让人失望。考虑到它在汽车(尤其是动力系统)、航空航天(尤其是国防)以及其他一些运输行业的地位,该公司显然对增材制造非常重视,这一点也不奇怪。
有趣的是,PTC是如何处理整个工作流程的,从根据功能优化表单,到允许您在设计工具中规划制造,然后使加工优化表单和后处理工作成为可能。
再有就是PTC上把数字化设计和工程系统一起与物理世界,让用户不仅提高了动力总成做的工作,而且还使用现实世界的捕捉数据进行模拟工作。
但是如果你成功地把这两个领域联系起来,就要考虑其影响。例如,想象一个与现场已有的变型直接关联的组件,一个可以使用真实数据驱动关键组件优化程序、调整性能不佳(或实际上是过度设计)的组件、模拟新的、更好的形式并为制造做好准备的组件。想想看,这很了不起,不是吗?(院长)