混合动力汽车已经不是一个新的概念,但这并不意味着研发(R&D)已停止。对于混合优化设计的要求在不断提高。来自Toyota北美研发中心的Ercan Dede在COMSOL Conference Boston 2012大会上作了主旨报告,关于如何使用多物理建模完成先进车辆系统研发。如果您没有办法到场,您可以观看他的在会议上的报告视频。 

      

混合动力汽车的热管理



    Dede提到功率密度随着每个混合动力车型年(由于包装的限制)在增加。混合动力汽车的动力是由电子系统提供,而电子系统产生热量。意味着在这类汽车的设计中,热管理是一个关键的问题。因此,大量的功耗也随着每个模型年增长;为了防止元件过热和突然失效

    有几种不同的方法可以处理耗散功率。丰田采用冷却板的方式。正如你将在视频中看到的,在电子系统(反向变换器组件)产生大量热量,置于底部的冷却板结构保持系统温度防止过热。

 车辆控制系统与多物理场

    在先进车辆系统研发中,Dede和他的团队需要不断优化冷却板的结构设计。对此,丰田摆脱传统的设计方法,采用 “反物质的设计方法”。利用材料设计最优化技术建立工作流,导向已知的初步概念,避免反复试验。此外,这种方法常常可以获得一些结论,这些结论没有人可以用传统的设计方法预测。早期的设计中使用SolidWorks®。研究人员使用多物理开发结构的拓扑优化,经过进一步的CAD工作,最终设计是通过COMSOL中的LiveLink™ for SolidWorks®实现,这样它可以用多物理场分析验证(CAE)。结合CAD与CAE的工具在证明和验证最优化设计中是至关重要的。

    多物理仿真对于前沿的机电系统设计是一个重要工具。因为设计过程涉及到耦合几个不同的物理场:电磁学,力学,传热和流体力学。正如Dede所说,“a lot of physics packed into a very small space”。通过使用有限元分析(FEA),不仅能够最大限度地提高性能,而且还制定了一个独特的概念设计。

 

视频观看:http://blog.sina.com.cn/s/blog_8bbbadd00101aree.html



[该帖子已经于2013-01-10 15:45被用户Gloria Jin Ye修改过]


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