CAE结构仿真分析及技术培训

CAE计算机辅助工程仿真指南第一章绪论 (2)1.1 CAE概述 (2)1.2 CAE仿真流程 (2)1.3 CAE软件简介 (3)第二章前处理技术 (3)2.1 几何建模 (3)2.2 网格划分 (4)2.3 边界条件设置 (4)2.4 材料属性定义 (4)第三章结构分析 (5)3.1 线性静力学分析 (5)3.2 非线性静力学分析 (5)3.3 动力学分析 (6)3.4 稳定性分析 (6)第四章热分析 (6)4.1 稳态热分析 (6)4.2 瞬态热分析 (7)4.3 相变分析 (7)4.4 热辐射分析 (8)第五章流体力学分析 (8)5.1 流体动力学分析 (8)5.2 湍流分析 (8)5.3 多相流动分析 (9)5.4 流体结构耦合分析 (9)第六章优化设计 (9)6.1 参数优化 (9)6.1.1 概述 (9)6.1.2 参数优化方法 (10)6.1.3 参数优化流程 (10)6.2 目标优化 (10)6.2.1 概述 (10)6.2.2 目标优化方法 (10)6.2.3 目标优化流程 (10)6.3 约束优化 (10)6.3.1 概述 (11)6.3.2 约束优化方法 (11)6.3.3 约束优化流程 (11)6.4 多目标优化 (11)6.4.1 概述 (11)6.4.2 多目标优化方法 (11)6.4.3 多目标优化流程 (11)第七章误差分析与验证 (11)7.1 误差来源与分类 (11)7.2 误差评估方法 (12)7.3 仿真结果验证 (13)7.4 模型校准与修正 (13)第八章结果分析与可视化 (13)8.1 结果提取 (13)8.2 数据处理 (14)8.3 可视化技术 (14)8.4 结果解释与评估 (14)第九章 CAE在实际工程中的应用 (15)9.1 机械结构设计 (15)9.2 电子产品设计 (15)9.3 建筑结构设计 (16)9.4 生物医学工程 (16)第十章发展趋势与展望 (16)10.1 技术发展趋势 (16)10.2 行业应用前景 (17)10.3 学术研究动态 (17)10.4 未来挑战与机遇 (17)第一章绪论1.1 CAE概述计算机辅助工程（ComputerAided Engineering，简称CAE）是一种利用计算机技术进行工程设计、分析和仿真的方法。

ANSYS培训资料（二）2.2.4桥壳分析1．问题描述:如下图为一桥壳简图，桥一段面固定，两头圆柱面为圆轴约束，后桥载荷为30000N，。

材料为钢（图中单位为mm）图2．操作步骤1）导入几何模型，进入DS模块2）材料设置桥壳材料为钢，可在ANSYS WORKBENCH自带的材料库中选择默许的材料：Structural Steel3）网格划分选择“Mesh”，单击右键，选择“Generate Mesh”自由划分网格（如下图）；图4）选择分析类型在“New Analysis”当选择结构静力学分析“Static Structural”（如下图）；图5）施加约束与载荷（1）施加固定约束点击“Static Structural”，在“Supports”当选择固定约束“Fixed Support”（如下图）；图在桥壳模型中，选取桥壳一端面，点击“Apply”（如下图）；图（2）施加圆柱约束面·在“Supports”当选择圆柱约束“Cylindrical Support”（如下图）；图·在桥壳模型中，选取桥壳两端圆柱面，点击“Apply”，轴向概念为自由（如下图）；图（3）施加载荷点击“Loads”，选择“Force”（如下图）；选取桥壳上部两面，点击“Apply”，在“Magnitude”中设置力的大小为15000N，改变方向为上端面的法向向下（如下图）；图图6）设定求解类型（1）求解变形点击“solution”，点击“Deformation”选择“Total”, （如下图）；（2）求解等效应变点击“Strain”，选择“Equivalent (V on-Mises)”（如下图）；（3）求解等效应力点击“Stress”，选择“Equivalent (V on-Mises)”（如下图）；图图图7）求解单击“Solve”求解，如下图图8）观看求解结果·点击“Total Deformation”查看变形，如下图；·点击“Equivalent Strain”查看应变散布，如下图；·点击“Equivalent Stress”查看应力散布，如下图；图图图2.2.5铣刀主轴分析1．问题描述如下图为一铣刀主轴简图，在图中所示的三处进行固定约束。

设置模态分析频率范围 建立一个card image=EIGRL的load collector，编辑表格，定义模态分析频率范围1-100Hz。
随着电动汽车的日益普及，与电动汽车相关的安 全事故也逐渐增多，不断刺激着公众的 神经，加深了 公众对于新产品、新事物的疑虑。
作为纯电动汽车的唯一能量 来源和 混合动 力汽 车的重要能量来源，动力 电池系 统的安 全性显 得非 常重要，稍有不慎即可能 成为事 故的源 头，造 成严 重危害。
动力电池系统CAE分析培训系列之 模态
电池开发部 2020年12月 作者：O876*s DATA说
培训课程介绍
培训目的：通过2天的培训，使不懂或略懂CAE分析的工程师掌握电池系统CAE分析方法及流程，达到应用水平。 培训课程分为如下部分：
第一天课程： 1. 概述 2. 电池系统CAE建模 3. 电池系统模态分析及优化 4.电池系统刚度/强度分析及应用 第二天课程： 5. 电池系统振动/疲劳分析及优化 6. 电池系统冲击/碰撞分析 7. 电池系统挤压/跌落分析 8. 电池系统球击/托底分析 9. 拓扑优化/形貌优化方法
基础知识 模态分析 模态优化
一、基础知识
1. 模态
模态分析的定义
模态分析实质上是一种坐标变换，其目的在于把原物理坐标系统中描述的相应向量，转换到“模态坐标系统”中来描述，模态试 验就是通过对结构或部件的试验数据的处理和分析，寻求其“模态参数”。
模态分析的主要应用:
1 用于振动测量和结构动力学分析。可测得比较精确的固有频率、模态振型、模态阻尼、模态质量和模态刚度。 2 可用模态试验结果去指导有限元理论模型的修正，使理论模型更趋完善和合理。 3 用模态试验建立一个部件的数学模型，然后再将其组合到完整的结构中去。这通常称为"子结构方法"。 4 用来进行结构动力学修改、灵敏度分析和反问题的计算。 5 用来进行响应计算和载荷识别。由于理论模型计算很难得到模态阻尼，因而进行响应计算结果往往不理想。利用模态试验结 果进行响应计算则无此弊端。

1 2 3 4 51 结构及工作原理1.1 结构组成多合一电驱动系统由EM，G-BOX，IPU，DCDC，OBC，HV-BOX，VCU，ACP，PUMP共9部分组成，如图1所示。

整体采用四段式结构，分别为减速器左端盖、减速器右端盖、电机定子壳体、电机后端盖，其中减速器右端盖为电机和减速器共用端盖，ACP固定在电机左端盖上，PUMP 固定在电机右端盖上。

IPU，DCDC，OBC，HV-BOX，VCU布置在控制器系统壳体中，DCDC，OBC布置在同一层，称之为电源层；HV-BOX和IPU，VCU布置在同一层，称之为电机控制层，电源层和电机控制层共同组成控制器系统，布置在EM正上方。

该多合一电驱动系统为原有长安量产的三合一电驱动系统和电源系统的进一步集成产品，提高了能量密度和冷却效率。

图1 多合一电驱动系统三维数模该多合一电驱动系统的系统原理图如图2所示，主要包括高压电传输、低压电信号传输、热量交换、动力传递等，其中高压电包括高压直流电、高压交流电、家用220 V交流电；低压电信号包括12 V直流电信号、CAN信号、高压互锁信号、电子锁位置信号、制动踏板位置信号等共62个电信号。

图2 多合一电驱动系统原理简图动力电池输出高压直流电，经过HV-BOX中叠层铜排将高压直流电分配成4部分，包括控制器系统内部IPU中的INV 功率模块、DCDC模块，外部的ACP，PTC。

INV功率模块将高压直流电转换成高压交流电输送到EM，驱动EM旋转；DCDC模块将高压直流电转换成低压直流电输送给12 V蓄电池，实现对12 V蓄电池进行动态充电，12 V蓄电池输出低压直流电给IPU中的INV控制模块和VCU控制模块。

OBC模块经过HV-BOX中叠层铜排与动力电池相连，OBC 可将输入的家用220 V交流电转换成高压直流电，输入到动力电池中，此过程为动力电池慢充过程。

该电驱动系统的冷却水路、PUMP和电驱动系统外部的冷却控制系统可组成封闭的回路。