2021年6月21日星期一

电池系统仿真软件

支持先进的电动汽车电池系统设计,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的锂离子虚拟电池,包括热行为,在各种测试条件下的准确性超过97%。利用一个复杂的电化学模型,CellMod被封装为一个功能模拟单元(FMU),允许它通过开放的工业标准功能模拟接口(FMI)轻松集成到大多数主要的模拟软件包,如Altair Activate®。

毕竟,提高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。雷竞技app下载官方版精确的电池型号是电池组设计,系统控制和优化的起点。今天通常使用的简单等效电路(EC)模型缺乏预测功率并且不足以任务。采用基于物理的方法来模拟精确的系统,比实时更快地运行,可以显着提高基于电池的系统的设计,并优化它们的长期性能和安全性。
与EC模型不同,CellMod考虑了细胞内发生的物理过程,包括固体中的扩散、电解质溶液中的扩散、反应动力学、电荷传递、热传递等。正因为如此,CellMod可以高度准确地预测电池的行为。

扩展系统仿真功能

这个最新版本ansys.普遍的工程仿真解决方案使更多用户能够通过新的单一窗口,高效的工作流程,高效的工作流程和专利的高级啮合技术来加速设计流程雷竞技官网计算流体动力学(Cfd)。用户将大大受益于为安全关键应用开发嵌入式软件的新过程,显著的计算速度和用户体验的改进。

ANSYS Systems Suite具有新的功能和功能,对开发至关重要数字双胞胎,自治和电动汽车。雷竞技app下载官方版新功能使构建、验证和部署数字孪生变得更容易、更快。现在,用户可以在3D几何图形上可视化静态Roms的3D域,并查看速度和流量等模拟结果。

随着最近的收购Optis.,Ansys正在引入Ansys vxperience。这一新解决方案采取了对车辆系统的预测验证到下一个级别 - 满足自动车辆仿真的任何虚拟现实仿真和验证,包括智能前照灯,内部和外部照明,自主车辆控制和HMI验证等复杂系统。VXPerienc也使用户能够使用现实世界的条件全面和现实地模拟自治车辆,包括各种天气和道路状况,迎面而来的车辆,行人情景,并预测车辆对任何批判性情况的反应。

扩展系统仿真功能

最新发布的Ansys普力工程模拟解决方案通过其新的单一窗口、高效的工作流程和计算流体动力学(Cfd)的先进网格划分技术,使更多的用户能够加快设计过程。雷竞技官网用户将大大受益于为安全关键应用开发嵌入式软件的新过程,显著的计算速度和用户体验的改进。
Ansys系统套件具有新的功能和特点,这对自动驾驶汽车和电动汽车的发展至关重要。雷竞技app下载官方版
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工程e-motors

模拟

2011年,当汽车制造商戴姆勒(Daimler)与全球领先的汽车供应商博世(Bosch)成立合资公司时,两家公司之间的协同效应显而易见。
联合公司EM-Motive GmbH将戴姆勒在燃料电池和电池中的专业知识与博世的开发和生产的知识相结合,用于设计和制造电动和混合动力汽车的电动牵引电动机。雷电竞ray官方下载雷竞技app下载官方版
由于电机的设计是模块化的,他们可以适应各种车辆类别和满足许多不同的车辆的规格。
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,制造模块化引擎也是复杂和具有挑战性的。除了主要的工程约束(成本、电机安装空间、冷却和逆变器特有的性能)外,客户对每种类型的要求都是基于客户的引擎覆盖了广泛的单个物理领域:
热力学:冷却剂流速和温度,环境温度,以及绕组和磁温度
- 结构力学:安装空间,扭矩,功率,速度,对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,逆变器特定性质
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。还必须考虑到其他因素:噪音,振动和严格(NVH);安全;和发动机的成本。
EM-MOTIVE的工程师意识到,在这种交互式环境中,一个“经典”组件开发系统,其中每个组件的刚性规格单独设计,然后组装,不再可能。模拟
相反,该公司开发了一个设计工作流程,整个设计仿真,以考虑组件之间的动态相互作用,以及确定最佳解决方案的所有必要参数,并确保设计稳健性。支持灵敏度分析的参数工作流程,设计优化和设计稳健性评估包括ANSYS仿真软件和其他软件工具,并在ANSYS OptiSlang中构建和托管。
这些工作流程有助于em动力在具有挑战性的时间和成本要求下开发电机,并解决定制化设计挑雷竞技app下载官方版雷电竞ray官方下载战,如发动机设计的后期客户需求变更。
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。
工程师们可以增加口袋的磁桥厚度,用于冲入转子层压的磁铁,以承受更高的离心力造成的压力。然而,这将增加磁链泄漏在转子本身,造成减少扭矩和功率。
解决这种减少的一个选择是增加绕组中的电流(但只有在电池和电子系统有更高的电流时)。
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引擎,以符合所有要求。
幸运的是,EM-Motive模拟工作流程可以灵活适应分析特定发动机的要求,模拟组件之间的所有动态交互,并呈现客户的稳固了解每个设计决策的权衡。
工作流程为频繁矛盾的目标提供基础以确定最佳妥协。

数字探索的工作流程

在采购阶段,使用ANSYS opti俚语工作流连接到CAD,并使用专门的电磁热软件,设计工程师可以自由探索可能的变化及其公差,以满足客户的要求。然后他们可以提供一个快速的答案,以便客户将知道是否要求可以满足可用的电机或如果新的电机开发是需要的。
通过一组迭代阶段的附加要求,采用ANSYS仿真软件对电机进行了设计和优化所有相关的物理领域。具有ANSYS Simpororer Systems Simulator的共享接口有助于他们分析电力电子设备对电机的影响。
由于ANSYS DesignModeler和CAD系统之间有一个双向接口,工程师可以创建辅助几何图形的参数化模型,如壳体,并将它们集成到系统设计中。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。模拟利用ANSYS Workbench集成的各种ANSYS工具,可以创建电磁、力学、热力学和声学领域的完全耦合模拟。
通过这些参数工作流程,可以进行相关的设计空间内的所有重要的物理域敏感性研究,以及容差确定。
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,建立一个完整的系统仿真。同样,在opti俚语中构建了一个参数工作流,还可以选择集成其他第三方模型,如传输模型或整车模型。此时,工程师可能会执行一个系统优化循环,通过改变参数(比如控制器的参数)来分析组件之间的相互作用。
最后,为了使模型与外部设计的附加发动机部件可互换,设计者使用行业标准的功能样机接口(FMI)创建单个部件的模型,称为功能样机单元(FMUs)。这些FMUs是用第三方软件创建的,可以在保持知识产权机密的同时方便地进行交换: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有制造商才能获得。模拟FMUs的另一个优点是,它们可以被导入到当前所有用于系统仿真的软件包中,并且可以描述,例如,在客户或开发伙伴的仿真场景中,作为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。
它包括所有领域及其要求,在背景中使用彩色饼图突出显示,清楚地代表域。
所有位于100%参考圆圈之外的点符合设计要求。
物理域之间的交互也很容易在图中描述。例如,如果一个设计需要修改以提高音响效果,那么它对效率的负面影响就会显而易见。
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。
引擎设计,就像当今许多复杂的过程一样,需要一个协作的、系统的方法才能成功。
EM-motive系统的发动机设计方法集成了ANSYS参数化仿真环境和一种创新的展示方法,以确保他们的汽车制造客户能够在具有挑战性的时间和成本约束下开发下一代混合动力和电动汽车。雷竞技app下载官方版
(MarcBrück,高级专家仿真技术,EM-Motive GmbH,德国H雷竞技官网ildesheim - 本文最初发表于“Ansys Advantage”)

PTC Creo 5,一个强大的建模系统

Ptc Creo

它的根在Pro/Engineer和参数化,基于历史建模行业的建立,Creo已经取得了长足的进步,自20世纪80年代后期。在这期间,该系统的覆盖范围不断扩大,现在包括设计、工程、仿真、制造和更多。它已经包含了其他技术(CoCreate和它的雷竞技官网直接建模能力),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起来,展开了自己的翅膀。克利奥书第5章讲了什么?
在用户界面方面,Creo在最后几个版本中一直非常符合,其中大多数变化都集中在增加了用户从软件中获得的更多现代触摸。Creo is incrementally being modernised, but in a manner that’s manageable for its long-standing and highly experienced user community: it now comes with a full-screen mode backed up by context-aware mini toolbars, box selection and geometry regions in sketching (as opposed to fully trimmed sketch geometry). Mini toolbars are also available across a much wider spread of the system’s modules and in both 2D and 3D environments.
对核心建模工具的额外更新包括系统处理添加草案的方式,也有特色的回合。新的操作在后台运行,移除子弹,而不是试图争论整个事情。然后将草稿应用到所需的面孔上,并重新应用回合。

Creo 5保留了熟悉的用户界面,但提供了新的小部件,允许您在手头的任务上放大更好
Creo 5保留了熟悉的用户界面,但提供了新的小部件,允许您在手头的任务上放大更好

在这一点上,它也值得注意,在向组件添加草案时,Creo如何有一些非常有趣的选择;具体而言,在中心或分裂线周围的起草面构建。虽然其他系统要求您拆分面,但Creo的审查操作有选择中飞机并为您处理所有有问题的面部分割操作。
最后的一般更新是引入了基于体积的螺旋扫描。虽然这就像一个标准的扫描功能,但不同之处在于,在这种情况下,你使用的是一个几何块,而不是沿着路径扫描一个简单的平面轮廓。这两者之间的区别很小,但最终产生的功能非常不同,并且需要用于许多不同的目的,因为体积扫描对于凸轮、机械和一些更复杂的螺纹形式(比如钻头)特别有用。

自由式,风格& isdx

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,我们谈论的是传统的曲面建模,其中曲率连续性是必不可少的,形式控制是至关重要的,近年来,细分曲面建模技术的使用已经出现。雷竞技官网Creo在这一领域的产品分为两个领域。风格模块(交互式表面设计扩展或ISDX工具集的一部分)提供了你需要的传统表面建模工具,而自由式模块为游戏带来细分建模工具。
对此发布的风格模型的更新是最小的;毕竟,这是一组已经开发了20年左右的工具,并且已经达到了一定程度的成熟度。也就是说,总是有改进或增加更多智力的空间。例如,当您在两个面之间构建G3(曲率连续性)关系时,系统会自动处理升级曲线,该曲线也将这些面的连接边缘定义到相同的连续性水平。这是先前完成手工工作的公平工作。

Creo 5介绍了拓扑优化求解器,为您提供了广泛的边界限制和性能要求,以应用于起始形式,从而产生熟悉的网格
Creo 5介绍了拓扑优化求解器,为您提供了广泛的边界限制和性能要求,以应用于起始形式,从而产生熟悉的网格

现在,在创建新曲线时,您可以指定对称选项,以便构建跨越镜像平面的较轻的权重曲线。有了这一选择,可以直接镜像曲线内部风格。
在子D建模前面,自由式最大的更新是能够切换到盒子模式以编辑更重,更加几何丰富的模型。这对使用其他小型工具的用户熟悉。它将控件网格阴影,给出一个粗略的刻面表示,但它在分辨率中放弃的是什么,以交互性回馈,具有许多捕获的响应来编辑并在控制网格的拓扑上提供更清晰的清晰度。

加法制造

我们都看到了3D CAD供应商是如何在增材制造行业中跳来跳去的,他们希望在他们的软件工具中推进新的功能。事实上,我认为在过去的几个月里,我没有看到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,优化过程:Creo的工具是建立在VR&D求解器,Genesis上的。然后,您逐步通过熟悉的过程来定义您的边界条件,保持区域,防止等,以及优化目标(最小质量或位移或最大刚度)和负载情况(或多个情况,如果您有更高端的模块)。
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”。
这里的Creo不同的是提供一种称为几何重构的操作。这使用Freestyle细分表面的补丁网络,其铺设在网状物上并捕获到位。没有手动改造或剥皮模型。一个简单的单击,完成了。根据生成的模型,自由式模型实体将是复杂的,但它确实意味着您可以将其集成到后续操作中,无论是添加更多工程功能,用于后处理的加工库存还是其他的。

系统将使用Sub-D,Freestyle Geometry将模型呈现模型,以便为您提供更容易使用的模型
系统将使用Sub-D,Freestyle Geometry将模型呈现模型,以便为您提供更容易使用的模型

值得注意的是,这个模块有两种口味。首先,入门级风味(Snappily题为“Creoo拓扑优化扩展名”)允许您将结构和模态分析类型定义为具有对称,循环对称和挤出和填充为制造或形成约束的优化过程的一部分。它还限制了用于向三个通知优化过程的负载案例数。
其次,扩展加上变体打开了您可以定义的负载箱数,允许您将热分析作为优化考虑,并为您提供更广泛的限制,例如冲压。
此次发布的另一个与增材制造相关的更新是引入了Materialise系列Build Processors技术,该技术专门针对金属制造机器。雷竞技官网从本质上说,这意味着你可以在Creo中设计、设计和测试你的金属部件,然后也可以在系统中。您可以开始探索如何从像Arcam, EOS, Renishaw, SLM, HP和概念激光的机器上制造一个部分,并布局您的构建室,生成您的支持,实验方向等。

综合计算流体动力学

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已经有了一系列用于CFD工作的附加工具,但这是PTC首次正式发布并列在其价格表中。它所使用雷竞技官网的技术是Simerics的求解器,虽然不是CFD领域的大牌之一,但仍然拥有非常忠实的追随者。
就Creo实现而言,工作流是相当标准的。首先定义要进行的研究类型,是内部环境(例如,泵或电子外壳内的冷却)还是外部环境(例如,空气动力学)。然后定义想要使用的物理类型。

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

从那里,您开始从您的CAD模型定义您的CFD领域。如果你正在进行外部研究,这将非常容易,因为你将有你的模型准备好去。如果你正在进行内部流量研究,那么你需要计算出你的液体量。在这里,拥有一个强大的建模系统内的CAD模型是非常方便的,因为创建流体体积几乎是一个按钮,一旦你有你的入口和出口封顶。然后就是定义边界条件,入口,出口和流体细节,然后开始你的研究。您会发现整个过程被整齐地集成到Creo界面中,通过UI左侧的面板管理您的所有学习需求。与此同时,你与结果的互动就像你所期望的那样。

基于模型定义

像其他专注于3D设计的雷竞技官网大型企业终端的技术供应商一样,Creo已经获得3D GD&T(或PMI)工具有一段时间了。
例如,Creo 4引入了一个新的模块,通过基于标准的注释应用于3D模型来指导用户。与Sigemtrix的合作关系,该领域的专家,模块整齐有效地处理过程,允许快速生成符合您所选标准的数据并检查它是完全约束的。
Creo 5扩展了这项工作,允许您使用已定义的GD&T向您的模型添加语义查询。因此,当设计更改时,或者您以自动方式驱动您的部件,那么它将通过任何与原始或参考数据分解的任何GD&t rip rip。
这个版本还开始了从支持3D pmi的数据自动创建绘图视图的工作。这第一个实例允许您快速打印或PDF固定的,正式的“状态视图”。虽然您目前不能在一组绘图表上安排这些内容,但您可以看到事情的发展方向。

Creo集成Cam.

自从PTC谈到creo集成的CAM代码已经有一段时间了。作为长期的Pro/ engineer时代的用户将会知道,PTC一直有可用的CAM工具,并且在十多年前,这些工具随着公司收购NC Graphics而得到提升。但是随着Creo 5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,在这个版本中提供了一组新的CAM工具,基于ModuleWorks CAM引擎,解决了从普通或花园三轴高速加工操作到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

我们将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),并赋予它规模。虽然这是PTC的Vuforia工具的一个子集,但它被证明是有趣且易于使用的——尤其是让人们尝试AR作为设计审查的一种手段的关键。
对于Creo 5,这项工作仍在继续。在第一种情况下,能力已经改变,所以你不需要Thingmark的规模。相反,这些应用程序将使用空间跟踪和对周围元素的感知来计算出如何以正确的、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。
在物联网前端,Creo 4推出了一系列工具,使将Creo模型与存储在PTC的Thingworx平台上的物联网数据连接成为可能。例如,Creo的产品洞察模块允许用户连接到实体产品的数据,无论是实时的一对一链接还是使用聚合数据的链接。
随着Creo 5的进一步开发,您现在可以在您的数字模型中内置传感器,它将与物理领域中的传感器相匹配,更重要的是,可以在仿真环境中使用这种集成。这意味着什么呢?
简而言之,这意味着您不仅可以使用现实世界的数据来移动您的数字模型,而且还可以使用物理传感器来推动模拟研究。这是巨大的巨大,但还有一些额外的工具,我们听说过这一点,即将在接下来的几个月内,这么待在6月份进行了调整。

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。
这一战略反过来似乎对致力于Creo的发展资源产生了戏剧性的连锁效应,因为该包的最后几个版本令人印象深刻。

使用Creo 5.0,您现在可以打开并更新Autodesk Inventor文件,添加到Creo的强大团结技术多CAD功能。雷竞技官网
使用Creo 5.0,您现在可以打开并更新Autodesk Inventor文件,添加到Creo的强大团结技术多CAD功能。雷竞技官网

Creo 5也没有让人失望。考虑到它在汽车(特别是动力总成)和航空航天(尤其是国防领域)以及其他一些交通运输行业的地位,增材制造显然是认真的,这并不奇怪。
有趣的是PTC如何处理整个工作流程,从根据功能优化表单,允许您在您的设计工具内计划制造,然后使加工优化表单和后处理工作。
然后,工作PTC正在与物理世界一起带来数字设计和工程系统,允许用户不仅驱动组装动态,而且还使用真实捕获数据进行仿真工作。
但是,如果你成功地将这两个领域联系起来,考虑一下它的影响。想象一个装配,例如,直接与变体已经在这个领域,一个装配,可以使用真实数据来驱动优化程序对关键部件,调整那些表现不佳(或实际上,超功能),模拟一个新的、更好的形式和准备生产。仔细想想,这还挺了不起的,不是吗?(院长)