基于仿真的多体动力学性能优化策略

范式升级 随着仿真技术的发展与变革，传统的多体解决方案已经不能满足各行业产品开发的要求，结合多学科及控制领域的更为精细化的仿真分析成为更为核心的因素，相应的多体动力学增强解决方案应运而生。

痛点挑战 当前各行各业多样化的多体动力学仿真需求的差异，如何能在传统的多体仿真分析领域内进一步针对不同的需求提升仿真的精确性是面临的挑战之一。当前技术发展迅速，如何能够在新领域内，结合关键技术来解决各行业内当前新的技术难点是面临的另一挑战。

解决方案

传统领域：运动分析、载荷分析、应力疲劳分析、刚柔耦合分析、参数优化设计、结合柔性体接触分析及碰撞分析、高精度齿轮传动分析、NVH分析、轴承分析

汽车领域：传动系统分析、发动机系统分析、汽车悬架性能分析、整车操稳性能分析、整车平顺性分析及驾驶性分析等

新技术：机电一体仿真分析、虚拟试验场VPG、Real Time实时仿真分析

基于仿真的非线性力学性能增强策略

竞争突围 伴随新能源技术动能切换，汽车行业国际化初现峥嵘，国内市场亟需提升核心研发能力。当前，零部件需求日益严苛且周期紧迫，非线性仿真技术通过驱动设计创新，已成为提升企业核心竞争力的关键。

痛点挑战 越来越多汽车零部件企业开始重视仿真并将其视为核心竞争力，有报告发现：重视仿真的国际零部件大厂与同类公司相比，其达成产品发布目标和成本目标的几率高40%，达成产品质量目标和收入目标的几率提高30%，新产品研发周期速度快2倍，仿真应用正从线性验证升级至高精度非线性分析，未来将聚焦复杂非线性仿真能力，实现更精细的技术突破，超越简单验证，最终缩短研发周期并提升产品核心竞争力。

解决方案

整车相关：整车碰撞、整车耐久、底盘性能、整车NVH。

电驱系统：电机相关大变形和接触仿真、优化、壳体非线性强度、螺栓预紧、橡胶密封

电池系统：结构大变形和接触仿真、优化、密封仿真、振动和耐久

底盘相关：结构大变形和接触仿真、优化、振动和耐久、衬套非线性

内外饰相关：塑料、橡胶非线性仿真、优化、结构大变形和接触仿真

轻量化仿真：结构优化、新材料仿真、新工艺仿真

基于仿真的电磁特性提升策略

行业重构 汽车行业正在经历颠覆性的重构，新驱动技术、连接方式、人机交互方式以及生产方式，为传统汽车行业带来全新设计与挑战。

痛点挑战 汽车正变成一个复杂的电子系统，电子器件成本所占比重越来越高。随着天线数量激增，天线设计成为系统性的问题，整车及零配件EMC挑战越来越大。

解决方案

天线相关：玻璃天线、车载天线、GPS天线、天线共址干扰、天线布局仿真、无线钥匙、无线感知器件、毫米波雷达天线、人体姿态识别等

EMC仿真：电驱EMC、零部件EMC、线缆线束EMC、充电桩EMCESD、低频屏蔽、整车抗扰度等

人体安全：人体SAR仿真、人体模型

低频及多物理场：大电流cable电热协同分析、无线充电、电机、静电静磁传感器

基于仿真的流体性能优化策略

动力跃迁 汽车行业正在经历电动、自动和互联移动的颠覆性变化。汽车制造商 (OEM) 和供应商正在进入动力总成系统的新阶段――减少内燃机的设计和生产，并加快电动汽车的设计和生产。在新能源汽车中，电机系统以及复杂模型中齿轮润滑模拟分析对于加快研发进程具有重要意义。

痛点挑战 电力驱动单元的主要要求是以机械扭矩的形式提供动力，这直接取决于其尺寸，但电驱动器的尺寸受限于外形因素（可用体积和质量），因此挑战在于实现市场所需的高功率密度并管理成本和供应链风险，要求电机设计在最小化空间的同时最大化功率输出，并需跨学科优化性能与效率，平衡电磁性能、热管理、机械强度以及NVH（噪声、振动与声振粗糙度）特性，其中电磁性能对温度高度敏感，需确保电机工作在温度限值内，同时对于齿轮润滑仿真需解决空气动力学、运动部件、自由表面流动及流固耦合问题，特别是齿轮箱搅油和电机驱动润滑等高度瞬态过程的多相流和运动部件建模需求。

解决方案

在电机系统中，电机油冷是复杂的传热和流体动力学问题，XFLOW除模拟瞬态流动外，还可以模拟对流传热和固体内部导热。当热和流动尺度不同时，任何显式方案的竞争力都会降低，因此XFLOW采用解耦流动-热的方法分析喷油冷却。对于齿轮润滑来说，无论系统复杂性、齿轮类型或润滑方法如何，XFLOW都能提供对系统性能的详细洞察。润滑拟可减少物理测试的次数，减少开发时间和成本，同时定量预测实验难以获得的润湿面积和扭矩损失等结果。

XFLOW在电机和润滑领域的解决方案:

油液流动

定子绕组冷却，预测固体内部瞬态温度

动力系统润滑

运动的几何部件，例如旋转齿轮或活塞

油液飞溅

润湿区估计

扭矩损失

喷油器

导出移动几何体的传热系数

基于仿真的NVH与声学性能优化策略

品质决战 随着汽车市场竞争加剧和消费者对品质要求的提升，汽车NVH和声学品质最近十几年在整车性能的关注度越来越高，也越来越被企业重视，甚至成为卖点。这促使零部件供应商通过早期引入NVH和声学仿真技术，从设计阶段优化产品品质。

痛点挑战 NVH因其复杂性被称为玄学，它是一个涉及整车系统的振动噪声问题，需要工程师理解动力学特性、声学特性及不同激励和传递路径特性。传统的NVH开发依赖试验，仿真仅作为辅助手段，从而导致问题后置，样车或后期阶段才发现匹配问题且改善手段十分有限。越来越多的企业都希望在开发阶段就引入NVH或声学仿真，在早期规避风险。声学仿真难度高，很多企业虽重视缺乏有效手段。不同激励和频率下的振动噪声需不同仿真方法，且需结合结构、多体动力学、流体及电磁仿真形成完整流程。这对软件要求极高，需兼具完整分析功能、强大算力、易用性，且厂商需提供丰富经验和优质技术支持。

解决方案

整车相关：车内风噪，声学包，通过噪声，语音清晰度，可听化和车内声场

电驱系统：电驱系统振动噪声

动力总成：发动机辐射噪声、管路噪声

底盘相关：电机噪声，轮胎噪声

内外饰相关：声学包、声学材料特性仿真，密封条隔声性能

轻量化仿真：声学材料的布置优化

在汽车行业快速变革的当下，零部件研发面临重大的技术挑战。慧广科技深耕汽车仿真领域多年，依托达索系统先进仿真技术，深度融合行业经验，持续赋能企业在电磁兼容性（EMC）、多体动力学、非线性力学、流体散热及NVH声学优化等关键领域实现技术突破。未来，慧广科技将以仿真驱动创新，助力客户打造更智能、可靠且具备核心竞争力的汽车零部件！

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