自1888年第一辆汽车发售以来，经过100多年的发展，汽车行业的发展愈发迅速，世界各地的汽车生产厂家竞争愈发激烈。因此快速高效的验证汽车的可靠性，安全性，成本降低等等问题成为迫在眉睫的问题，同时随着各国政府政府在保护环境方面愈发重视，因此汽车行业的轻量化，气动优化，电机能源验证更加需要有效验证。

由于汽车属于技术含量高的集成化产品，要达到如此之多的研发目标，而CAE仿真技术的研发正是为了解决相关问题而生，它形成了先进的研发手段与实验产品的高效结合，快速发现产品设计过程中存在的潜在问题，从而快速、高效的开发新产品，削减成本，大大缩减开发周期，从而使企业的核心竞争力得到稳步提升。

CAE工程案例：新能源汽车驱动电机的电磁、散热、结构振动以及系统相结合的多域分析

           
            电机的磁路法初步设计

电机的多物理场和多域系统设计问题

电机力学性能2D或3D有限元仿真计算

电机结构尺寸、电参数等进行优化计算 

电机转轴、定子铁芯、转子磁桥等关键部位的强度分析

电机转动脉动问题、电机的振动噪音计算

高速电机弱磁控制分析

永磁电机的磁钢退磁分析

水冷、油冷驱动电机的散热分析

图1 包含电磁、散热、结构振动以及系统分析的全面电机设计流程

图2 新能源汽车驱动电机的磁热耦合分析流程

求解上述工程问题所用的CAE模块

几何建模：ANSYS SpaceClaim、ANSYS DesignModeler

电磁计算：ANSYS RMxprt、ANSYS Maxwell 2D/3D

结构分析：ANSYS Mechanical

疲劳寿命分析：ANSYS nCode DesignLife

流体散热分析：ANSYS ICEM CFD、CFX、Fluent

设计优化分析：ANSYS DesignXplorer

多物理场分析：ANSYS Workbench

系统控制分析：ANSYS Twin Builder

CAE工程案例：汽车领域电子模块散热问题解决方案

 1） 电子模块多物理场问题

电子部件模块热仿真

散热风扇热流动仿真分析

Busbar焦耳热计算

PCB各层级电流密度/电压分布/功率损耗分布计算

精准的PCB热分析

PCB热应力分析、变形量分析

散热系统优化设计

2） 电集成物理原型的多层次系统集成化仿真问题

       控制电路、控制算法
       多物理域ROM降阶模型生成
       多物理域系统级仿真

求解上述工程问题所用的CAE模块

几何建模：ANSYS SpaceClaim、ANSYS DesignModeler

结构分析：ANSYS Mechanical

电磁分析：ANSYS SIwave

流体问题分析：ANSYS ICEPAK /ANSYS Fluent

设计优化分析：ANSYS DesignXplorer

多物理场系统级分析：ANSYS Twin Builder

CAE工程案例：车灯解决方案

1） 车灯热仿真问题

LED车灯模块热仿真

传统车灯灯泡热仿真

车灯内部热流体仿真

车灯阳光直射问题仿真

车灯应力分析

车灯起雾、除雾仿真

求解上述工程问题所用的CAE模块

            几何建模：ANSYS SpaceClaim、ANSYS DesignModeler

结构分析：ANSYS Mechanical

流体问题分析： ANSYS Fluent ANSYS ICEPAK

CAE工程案例：排气管温度及热损伤分析解决方案

1) 案例分析背景

如下图，汽车排气管因高温过热而产生裂纹损伤，需要借助ANSYS进行多物理场分析及其局部结构优化

2) 完整的项目分析流程

3) 零部件应力应变预测

4) 排气管温度校核

求解上述工程问题所用的CAE模块

            几何建模：ANSYS SpaceClaim、ANSYS DesignModeler

            结构分析：ANSYS Mechanical

            流体问题分析： ANSYS Fluent