[發明專利]一種新能源電驅系統的三維熱仿真方法

在審

• 申請號: 202111059960.1
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113792460A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 張冰;白學斌;王學旭;石珊;金子崳;于博瑞;梁宏宇
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/25;G06F30/28;G06T17/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 林波

本發明屬于新能源汽車和仿真技術領域，公開了一種新能源電驅系統的三維熱仿真方法，包括3D模型導入、3D模型前處理、有限元網格劃分得到網格模型、應用粒子法CFD軟件進行流場仿真、三維熱仿真以及仿真結果后處理的步驟。本發明中模型前處理簡單，網格只需劃分一套實體網格且網格質量要求不高，最重要的是此方法應用粒子法CFD軟件進行系統流場仿真，可以大幅縮短電驅系三維熱仿真計算周期，契合當前快速的產品開發節奏，助力傳動產品快速更新換代。

技術領域

本發明涉及新能源汽車和仿真技術領域，尤其涉及一種新能源電驅系統的三維熱仿真方法。

背景技術

在新能源電驅系統產品開發過程中，熱性能是一項重要的評價指標。在產品更新換代速度不斷提升的當下，需要不斷縮短產品開發周期，以期將產品快速推向市場，這對電驅系統熱性能三維仿真計算評價工作是一項重大的挑戰。

在電驅系統熱性能三維仿真計算中，由于電驅系統尤其油冷三合一電驅系統存在轉子甩油及齒輪攪油，而傳統有限元法CFD軟件在飛濺潤滑計算中需要精細的模型前處理并劃分實體與流體兩套網格，更重要的是在求解計算時速度非常慢，導致電驅系統熱性能三維仿真計算與實際產品開發進度契合度不高，無法跟上當前快速的開品開發周期。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新能源電驅系統的三維熱仿真方法，以解決電驅系統熱性能三維仿真計算速度慢的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種新能源電驅系統的三維熱仿真方法，包括：

S1，3D模型導入；

S2，3D模型前處理；

S3，有限元網格劃分得到網格模型；

S4，應用粒子法CFD軟件進行流場仿真，如果所述流場仿真無法執行則返回S2或S3；

S5，三維熱仿真，如果所述三維熱仿真不能執行，則返回S2或S3；

S6，仿真結果后處理。

可選地，S2中所述3D模型前處理包括3D模型完整性檢查、3D模型分組簡化、裝配正確性檢查和封閉所述3D模型。

可選地，S3中所述有限元網格劃分包括面網格劃分和體網格劃分兩部分。

可選地，所述面網格劃分時，網格扭曲度小于0.75，長寬比小于10，網格法向為正向。

可選地，所述體網格至少包含兩層。

可選地，所述面網格劃分后進行面網格分組，至少包括與潤滑油對流換熱的面組、與空氣對流換熱的面組、零件間存在導熱的面組及恒定熱源面組，并對各分組分別定義命名。

可選地，所述流場仿真包括所述網格模型導入、流體域添加、流體參數設置和系統運動定義。

可選地，所述流場仿真的求解參數包括粒子半徑、重力方向、求解算法類型、庫朗數、仿真時間步長、仿真時間及數據寫出時間間隔。

可選地，所述三維熱仿真是對三維溫度分布進行求解，所述三維熱仿真的求解參數設置包括求解算法類型、仿真時間步長、仿真時間及數據寫出時間間隔。

可選地，S6中所述仿真結果后處理包括對所述仿真結果進行渲染和剖切操作。

本發明的有益效果：

本發明的一種新能源電驅系統的三維熱仿真方法，模型前處理簡單，網格只需劃分一套實體網格且網格質量要求不高，最重要的是此方法應用粒子法CFD軟件進行系統流場仿真，可以大幅縮短電驅系三維熱仿真計算周期，契合當前快速的產品開發節奏，助力傳動產品快速更新換代。

附圖說明