自1888年第一輛汽車發售以來，經過100多年的發展，汽車行業的發展愈發迅速，世界各地的汽車生產廠家競爭愈發激烈。因此快速高效的驗證汽車的可靠性，安全性，成本降低等等問題成為迫在眉睫的問題，同時隨著各國政府政府在保護環境方面愈發重視，因此汽車行業的輕量化，氣動優化，電機能源驗證更加需要有效驗證。

由于汽車屬于技術含量高的集成化產品，要達到如此之多的研發目標，而CAE仿真技術的研發正是為了解決相關問題而生，它形成了先進的研發手段與實驗產品的高效結合，快速發現產品設計過程中存在的潛在問題，從而快速、高效的開發新產品，削減成本，大大縮減開發周期，從而使企業的核心競爭力得到穩步提升。

CAE工程案例：新能源汽車驅動電機的電磁、散熱、結構振動以及系統相結合的多域分析

           
            電機的磁路法初步設計

電機的多物理場和多域系統設計問題

電機力學性能2D或3D有限元仿真計算

電機結構尺寸、電參數等進行優化計算 

電機轉軸、定子鐵芯、轉子磁橋等關鍵部位的強度分析

電機轉動脈動問題、電機的振動噪音計算

高速電機弱磁控制分析

永磁電機的磁鋼退磁分析

水冷、油冷驅動電機的散熱分析

圖1 包含電磁、散熱、結構振動以及系統分析的全面電機設計流程

圖2 新能源汽車驅動電機的磁熱耦合分析流程

求解上述工程問題所用的CAE模塊

幾何建模：ANSYS SpaceClaim、ANSYS DesignModeler

電磁計算：ANSYS RMxprt、ANSYS Maxwell 2D/3D

結構分析：ANSYS Mechanical

疲勞壽命分析：ANSYS nCode DesignLife

流體散熱分析：ANSYS ICEM CFD、CFX、Fluent

設計優化分析：ANSYS DesignXplorer

多物理場分析：ANSYS Workbench

系統控制分析：ANSYS Twin Builder

CAE工程案例：汽車領域電子模塊散熱問題解決方案

 1） 電子模塊多物理場問題

電子部件模塊熱仿真

散熱風扇熱流動仿真分析

Busbar焦耳熱計算

PCB各層級電流密度/電壓分布/功率損耗分布計算

精準的PCB熱分析

PCB熱應力分析、變形量分析

散熱系統優化設計

2） 電集成物理原型的多層次系統集成化仿真問題

       控制電路、控制算法
       多物理域ROM降階模型生成
       多物理域系統級仿真

求解上述工程問題所用的CAE模塊

幾何建模：ANSYS SpaceClaim、ANSYS DesignModeler

結構分析：ANSYS Mechanical

電磁分析：ANSYS SIwave

流體問題分析：ANSYS ICEPAK /ANSYS Fluent

設計優化分析：ANSYS DesignXplorer

多物理場系統級分析：ANSYS Twin Builder

CAE工程案例：車燈解決方案

1） 車燈熱仿真問題

LED車燈模塊熱仿真

傳統車燈燈泡熱仿真

車燈內部熱流體仿真

車燈陽光直射問題仿真

車燈應力分析

車燈起霧、除霧仿真

求解上述工程問題所用的CAE模塊

            幾何建模：ANSYS SpaceClaim、ANSYS DesignModeler

結構分析：ANSYS Mechanical

流體問題分析： ANSYS Fluent ANSYS ICEPAK

CAE工程案例：排氣管溫度及熱損傷分析解決方案

1) 案例分析背景

如下圖，汽車排氣管因高溫過熱而產生裂紋損傷，需要借助ANSYS進行多物理場分析及其局部結構優化

2) 完整的項目分析流程

3) 零部件應力應變預測

4) 排氣管溫度校核

求解上述工程問題所用的CAE模塊

            幾何建模：ANSYS SpaceClaim、ANSYS DesignModeler

            結構分析：ANSYS Mechanical

            流體問題分析： ANSYS Fluent