介紹材料-caeses產(chǎn)品

汽車行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品CAESES

介紹—概述二基本功能三優(yōu)勢(shì)四其他

對(duì)比五CAESES

概述3CAD＋Optimization概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)最大限度的發(fā)揮CFD仿真在設(shè)計(jì)過(guò)程中的作用設(shè)計(jì)效率最大化大幅加快由優(yōu)化設(shè)計(jì)變成工程現(xiàn)實(shí)的過(guò)程CAESES是產(chǎn)品前端應(yīng)用CAE優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)1介紹-產(chǎn)品定位41介紹-界面介紹模型樹(shù)參數(shù)欄命令欄圖形界面視圖工具菜單工具5幾何建模

前處理耦合后處理優(yōu)化評(píng)估1介紹-設(shè)計(jì)優(yōu)化流程67CAESES基本功能參數(shù)優(yōu)化敏感度分析參數(shù)優(yōu)化結(jié)果評(píng)估CAD建模無(wú)需對(duì)幾何簡(jiǎn)化處理幾何變形

掌控自動(dòng)化程度高幾何變化前處理耦合后處理優(yōu)化評(píng)估CFD仿真現(xiàn)代化流程網(wǎng)格自動(dòng)生成高效迭代計(jì)算批量后處理網(wǎng)格求解器2基本功能-功能概述8強(qiáng)大的CAD及前處理模塊可進(jìn)行全參數(shù)化或部分參數(shù)化建模擁有大量的曲線及曲面庫(kù)具有獨(dú)特的曲面造型技術(shù)，能夠有效減少構(gòu)建復(fù)雜曲面所需參數(shù)參數(shù)提取及互相關(guān)聯(lián)功能便捷有效29基本功能-功能概述耦合仿真進(jìn)行分析能夠?qū)⒕W(wǎng)格、求解器以及后處理分析工具直接耦合在一起，根據(jù)分析結(jié)果直接反饋并調(diào)整幾何模型。2基本功能-功能概述10豐富的優(yōu)化算法CAESES擁有多種優(yōu)化算法，以控制設(shè)計(jì)變量的變化，從而得到不同的參數(shù)化模型，除了列表式

外，還包含了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法（例如Sobol算法等）及單目標(biāo)/多目標(biāo)優(yōu)化算法（例如梯度下降法、遺傳算法NSGA-II、模擬退火MOSA算法等）。模型列表優(yōu)化參數(shù)仿真結(jié)果211基本功能-功能概述CAESES

優(yōu)勢(shì)12優(yōu)化所需設(shè)計(jì)變量最少化采用參數(shù)曲線建模，有效減少設(shè)計(jì)變量蝸殼排氣管CAESES6-15-傳統(tǒng)優(yōu)化15+35+表：設(shè)計(jì)變量數(shù)目的比較3優(yōu)勢(shì)-功能概述13幾何控制“水平”高完全參數(shù)化建模理念，后續(xù)的設(shè)計(jì)完全自動(dòng)化2D參數(shù)化葉片截面參數(shù)的徑向分布生成3D

葉片弦長(zhǎng)厚度柵距

Rake傾角3優(yōu)勢(shì)-功能概述14優(yōu)化

度極高設(shè)計(jì)變量曲線、曲面的控制點(diǎn)葉輪機(jī)械的葉片數(shù)、間隙、端壁等約束條件體積、面積等可以對(duì)應(yīng)所有的CFD和網(wǎng)格工具組合3

優(yōu)勢(shì)-功能概述15CAESES與同類

對(duì)比16CAD、優(yōu)化工具傳統(tǒng)CAD

參數(shù)化建模及變形能力差普通優(yōu)化工具自身不具備建模功能，與CAD

效率低，對(duì)幾何變化的控制能力不足只要把CAESES添加到設(shè)計(jì)流程當(dāng)中，設(shè)計(jì)效率自然得到大幅度提高變形控制工具只具備CAESES的部分功能變形幅度小，

度低對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的掌控要求更高4對(duì)比-功能概述17產(chǎn)品名簡(jiǎn)介CAESES產(chǎn)品目的：短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)使用階段：概念設(shè)計(jì)階段、方案優(yōu)化階段產(chǎn)品特征：（1）所需優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量少優(yōu)化 度高數(shù)據(jù)反饋效率高，優(yōu)化時(shí)間短CAD產(chǎn)品目的：制圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用階段：詳細(xì)設(shè)計(jì)階段Optimization（Isight）產(chǎn)品目的：實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)使用階段：概念設(shè)計(jì)階段、方案優(yōu)化階段缺 點(diǎn)：（1）依賴其他建模 進(jìn)行參數(shù)控制工具間的銜接不緊湊，

難度較高總體優(yōu)化效率較低Deformation（Sculptor）使用目的：比現(xiàn)有產(chǎn)品稍好為目標(biāo)使用階段：概念設(shè)計(jì)后期缺 點(diǎn)：只適用于產(chǎn)品的微調(diào)。4對(duì)比-功能概述設(shè)計(jì)效率的最大化時(shí)間大幅度縮短品質(zhì)大幅度提高CAE計(jì)方案CAE也可以提供高附加值的設(shè)建模，CAE視角的設(shè)計(jì)理念擅長(zhǎng)一般CAD難以建模的曲面形狀，控制幾何變形的參數(shù)（設(shè)計(jì)變量）更少1819CAESES在汽車行業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品強(qiáng)大的參數(shù)化模型豐富的優(yōu)化功能無(wú)縫耦合CAE求解器定制產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)效率最大化汽車行業(yè)CAESESI

have

found

CAESES

to

be

an

essential

tool

for

high-fidelity

modeling

and

optimization

of

centrifugal

compressor

volutes;

no

othersoftware

could

give

me

such

a

powerful

but

easy-to-use

tool

for

modeling

such

a

complex

geometry.

Furthermore,

CAESES

is

theonly

tool

that

allowed

me

to

create

flexible

and

robust

models

that

can

be

used

in

my

automated

optimization

process.Elia

CipolatoM.Eng

and

Research

EngineerMTU

Friedrichshafen520相關(guān)產(chǎn)品-汽車類5相關(guān)產(chǎn)品-汽車類：氣動(dòng)外形擾流板進(jìn)氣道后視鏡進(jìn)氣格柵215相關(guān)產(chǎn)品-汽車類：進(jìn)排氣系統(tǒng)渦輪增壓器進(jìn)氣歧管排氣歧管中冷器三元催化轉(zhuǎn)化器排氣系統(tǒng)節(jié)氣門體中冷器225相關(guān)產(chǎn)品-汽車類：發(fā)進(jìn)氣管渦輪增壓器擴(kuò)壓器排氣歧管活塞碗進(jìn)氣門排氣門水套23水泵5相關(guān)產(chǎn)品-汽車類冷卻系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇氣動(dòng)外形擾流板后視鏡進(jìn)氣格柵車身造型冷卻水套散熱器24ERG系統(tǒng)噴嘴5相關(guān)產(chǎn)品-汽車類內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)渦輪增壓器進(jìn)氣歧管活塞碗進(jìn)氣道擴(kuò)壓器排氣歧管三元催化轉(zhuǎn)化器排氣系統(tǒng)255相關(guān)產(chǎn)品-汽車類零部件電池包液力變矩器齒輪泵26汽車能源+動(dòng)力工業(yè)船舶主要客戶527相關(guān)產(chǎn)品-合作企業(yè)汽車行業(yè)應(yīng)用案例氣動(dòng)外形—二冷卻系統(tǒng)三內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)四零部件背景整車風(fēng)阻系數(shù)的減少則可大大降低汽車的油耗,提高汽車的經(jīng)濟(jì)性；另外,汽車在高速狀態(tài)下的側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性則是對(duì)汽車安全性的重要指標(biāo)之一關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)CAESES可對(duì)局部車身進(jìn)行參數(shù)化模型或者變形處理局部車身參數(shù)化（或變形）模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法以風(fēng)阻系數(shù)、升力系數(shù)等為優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化車身氣動(dòng)性能1

氣動(dòng)外形—三維參數(shù)化車身造型優(yōu)化案例29背景運(yùn)動(dòng)型轎車和跑車在高速行駛時(shí)，車輛尾部的升力較大，容易導(dǎo)致車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向、穩(wěn)定性差設(shè)計(jì)增加擾流板減小汽車尾部升力的同時(shí)，風(fēng)阻會(huì)增加，需綜合考慮這兩種因素關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)對(duì)科尼塞克Agera系列跑車尾翼建立全參數(shù)化模型，以厚度、攻角、長(zhǎng)度等作為設(shè)計(jì)變量全參數(shù)化的尾翼模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法對(duì)尾翼形狀進(jìn)行靈敏度分析，獲得了最小升力的尾翼形狀，最終得到的翼型下壓力提升了3.86%1

氣動(dòng)外形—擾流板優(yōu)化案例30背景進(jìn)氣格柵對(duì)于汽車內(nèi)外流場(chǎng)阻力、散熱性、進(jìn)氣量等均有重要影響關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)增大風(fēng)量關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)CAESES可建立進(jìn)氣格柵的全參數(shù)化模型，進(jìn)氣格柵的全參數(shù)化模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法1

氣動(dòng)外形—進(jìn)氣格柵優(yōu)化案例31背景車外后視鏡是汽車上的突出鈍頭體,對(duì)整車氣動(dòng)阻力和氣動(dòng)噪聲有較大影響設(shè)計(jì)綜合考慮阻力系數(shù)和噪聲關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)后視鏡模型變形處理+CAE求解連接+優(yōu)化算法通過(guò)CAESES的試驗(yàn)設(shè)計(jì)及優(yōu)化算法，控制變形參數(shù)的變化，進(jìn)行批量仿真計(jì)算多目標(biāo)優(yōu)化方法，以后視鏡的阻力系數(shù)、噪聲為評(píng)價(jià)目標(biāo)，改變控制參數(shù)優(yōu)化后置于整車模型中阻力系數(shù)噪聲面平均/dB初始模型0.3771445.6最優(yōu)的優(yōu)化模型0.3770945.281

氣動(dòng)外形—后視鏡氣動(dòng)噪聲分析優(yōu)化案例32汽車行業(yè)應(yīng)用案例氣動(dòng)外形—二冷卻系統(tǒng)三內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)四零部件冷卻系統(tǒng)—冷卻風(fēng)扇背景的功汽車發(fā)能和冷卻風(fēng)扇的性能好壞直接影響發(fā)，同時(shí)風(fēng)扇消耗的功率占到發(fā)輸出功率的5%~8%設(shè)計(jì)提高效率降低噪聲關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)CAESES可快速對(duì)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行全參數(shù)化建模全參數(shù)的冷卻風(fēng)扇模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法最優(yōu)設(shè)計(jì)下，噪聲降低2dB，效率也有所提升234冷卻系統(tǒng)—散熱器汽車散熱器是發(fā)

冷卻液與空氣進(jìn)行熱交換的換熱設(shè)備，其性能好壞對(duì)發(fā)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性有很大的影響。設(shè)計(jì)提高換熱能力、降低壓損關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)參數(shù)化的開(kāi)窗翅片式換熱器模型+FLUENT求解連接+優(yōu)化算法以壓損和溫升為優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化后的最佳模型：開(kāi)窗角度取23°、開(kāi)窗翅片長(zhǎng)度取0.095%、開(kāi)窗翅片位置取2mm。該模型壓損6.17pa，溫升4.204℃2背景空氣進(jìn)口空氣出口換熱管翅片開(kāi)窗翅片開(kāi)窗角度（0°~

40°）開(kāi)窗翅片長(zhǎng)度（0.06%~0.12%翅片總長(zhǎng)度）開(kāi)窗翅片位置（相接圓半徑為2mm~3mm）35冷卻系統(tǒng)—水泵背景汽車發(fā)

廣發(fā)采用離心式水泵作為冷卻系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)的主要部件設(shè)計(jì)受發(fā)

結(jié)構(gòu)限制，需在水泵葉輪外徑保持不變的情況下提高效率、增強(qiáng)抗汽蝕能力關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)CAESES可快速對(duì)水泵進(jìn)行全參數(shù)化建模全參數(shù)的水泵模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法最終的優(yōu)化方案進(jìn)行2級(jí)CFD計(jì)算，各個(gè)工況點(diǎn)在揚(yáng)程不減小的情況，效率增加了4%-5%。2進(jìn)水室出水室第二級(jí)葉輪和導(dǎo)葉第一級(jí)葉輪和導(dǎo)葉進(jìn)口角Shroud圓角正導(dǎo)葉進(jìn)口橫向?qū)挾?6冷卻系統(tǒng)—冷卻水套背景發(fā)水套是發(fā)

為發(fā)

高溫部件（如缸蓋、缸套、排氣道等）降溫而設(shè)計(jì)的冷卻水循環(huán)通道。維持發(fā)

合適的溫度對(duì)發(fā)

的安全性和經(jīng)濟(jì)性十分重要設(shè)計(jì)避免水套出現(xiàn)過(guò)熱，維持發(fā)合適的溫度關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)CAESES可對(duì)

變形的部分進(jìn)行參數(shù)化建模半?yún)?shù)化的水套模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法2Deformation

box

near

exhaust

side37汽車行業(yè)應(yīng)用案例氣動(dòng)外形—二冷卻系統(tǒng)三內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)四零部件背景日野卡車高度重視渦輪增壓器的設(shè)計(jì)，以提升發(fā)功率、改善尾氣排放、提高燃油經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)增大壓比，減小排氣的流動(dòng)損失，提高渦輪效率關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)CAESES自帶的turbo模塊可快速對(duì)葉輪進(jìn)行全參數(shù)化建模全參數(shù)的葉輪模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法以總壓比和效率為評(píng)價(jià)目標(biāo)，對(duì)葉輪進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的效率和總壓比均提升了3%3內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—渦輪增壓器優(yōu)化設(shè)計(jì)案例39背景蝸殼和擴(kuò)壓器都會(huì)影響渦輪增壓器的效率，本計(jì)算分別對(duì)二者進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)蝸殼和擴(kuò)壓器同時(shí)變化（共19個(gè)變量）增大效率和風(fēng)壓關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)證明了擴(kuò)壓器對(duì)效率影響更大等熵效率提高了約4%總壓提高約5%3內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—渦輪增壓器優(yōu)化設(shè)計(jì)案例i運(yùn)用

CAESES，我們可以構(gòu)建一個(gè)前期CAD模型，以少量參數(shù)生成高質(zhì)量形狀。這使我們可以同步優(yōu)化與等熵效率相關(guān)的

和蝸殼幾何形狀。在我們看來(lái)，CAESES采用的參數(shù)化方法是渦輪機(jī)部件建模的理想方法。JohannesRatz研究科學(xué)家，燃?xì)廨啓C(jī)和航天動(dòng)力達(dá)姆施塔

業(yè)大學(xué)40背景進(jìn)氣歧管的流通性對(duì)發(fā)

的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及與整車的匹配性等方面有重要影響設(shè)計(jì)進(jìn)氣歧管需保證各氣缸燃燒狀況相同各支管出口壓力均勻各支管出口速度分布均勻關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)CAESES對(duì)汽車進(jìn)氣歧管進(jìn)行參數(shù)化建模（和初始模型幾乎相同）參數(shù)化的進(jìn)氣歧管模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法采用單目標(biāo)優(yōu)化算法T-Search，以速度均勻性為優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化方案比初始方案的速度均勻性提升了4.7%3

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—進(jìn)氣歧管的全參數(shù)化建模案例41背景進(jìn)氣道氣流流動(dòng)狀態(tài)最終直接影響發(fā)排放性以及動(dòng)力性的經(jīng)濟(jì)性、設(shè)計(jì)找出關(guān)鍵部位并合理修改，以提高流量系數(shù)和滾流比關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)可建立進(jìn)氣道復(fù)雜表面的全參數(shù)化模型全參數(shù)的進(jìn)氣道模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法多目標(biāo)優(yōu)化方法，以流量系數(shù)、滾流比為評(píng)價(jià)目標(biāo)，優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)氣道3

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—進(jìn)氣道42背景燃燒霧化是燃燒技術(shù)中最為關(guān)鍵的一環(huán)，

霧化的好壞直接影響發(fā)

的經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)提高噴油壓力，可以有效降低PM排放，改善高負(fù)荷下的HC排放；但是高的噴油壓力會(huì)引起噴油嘴內(nèi)節(jié)流效應(yīng)，引起流量系數(shù)的降低和氣穴現(xiàn)象的發(fā)生關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)全參數(shù)（或變形）的噴油嘴模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法多目標(biāo)優(yōu)化方法，以各噴油壓力、流量系數(shù)為評(píng)價(jià)目標(biāo)通過(guò)優(yōu)化算法尋找最佳噴油嘴形狀和位置3

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—內(nèi)燃機(jī)噴嘴案例43噴孔位置和形狀變化底部輪廓變化背景目前汽車制造商需要在保證發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，關(guān)注節(jié)能減排，渦輪增壓式直噴式柴油機(jī)因而得到了

的關(guān)注設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)形狀變化的同時(shí)，壓縮空間的容積不變優(yōu)化過(guò)程中需考慮噴氣時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、噴射角、EGR量等因素關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)CAESES可為每一款方案自動(dòng)快速得設(shè)計(jì)壓縮體積不變的活塞碗可以在優(yōu)化中加入噴氣時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、噴射角、EGR量等變量可使CFD團(tuán)隊(duì)能夠獨(dú)立創(chuàng)建模型，實(shí)現(xiàn)更快、更高效的流程Combustion

simulationwith

Vectis3

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—大眾汽車活塞碗案例SOOT減少量NOx

減少量58.1%5.9%44背景發(fā)

性能主要受關(guān)鍵部件影響，如擴(kuò)壓器對(duì)引擎排氣的影響設(shè)計(jì)熱廢氣有效擴(kuò)散（T=500?C）熱廢氣90?轉(zhuǎn)流（1千克/秒），根據(jù)轉(zhuǎn)流特點(diǎn)調(diào)整擴(kuò)壓器形狀關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)根據(jù)帶有體積函數(shù)的智能模型生成設(shè)計(jì)參數(shù)阻力大幅減?。ǔ隹诙藴p小了6.7％，下游5×D位置處減小了18.7％）出口處的流動(dòng)均勻性得到了改善（1.2％）優(yōu)化時(shí)間大大縮短3

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—擴(kuò)壓器案例45CAESESparametricmodel1D

Thermodynamicmodel3DCFDModel的主要受熱件之一，工作環(huán)境惡背景排氣歧管是發(fā)劣，熱負(fù)荷大。設(shè)計(jì)熱流體-熱應(yīng)力耦合分析關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)全參數(shù)的排氣歧管模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法各支管內(nèi)流動(dòng)均勻度提高約56%；平均背壓降低約9.6%流動(dòng)損失降低約9.7%BSFC降低約0.9%功率增加約3HP（1%）463

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—排氣歧管背景帶有ERG系統(tǒng)的柴油機(jī)能夠有效地提高其排放性能，減少污染物的排出，同時(shí)ERG系統(tǒng)有利于提高柴油機(jī)燃燒效率設(shè)計(jì)優(yōu)化EGR管的結(jié)構(gòu)，以提高冷卻器效率關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)變形的EGR管模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法3

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—EGR管的參數(shù)化建模案例47CAESES

fully

parametric

modelCFD

results

from

ANSYS

CFXOptimization

from

OptiSLang背景三元催化轉(zhuǎn)化器安裝在汽車的排氣系統(tǒng)內(nèi)，其作用是減少發(fā)

排出的大部分廢氣污染物設(shè)計(jì)維持合適的壓損、保證尾氣流動(dòng)均勻性關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)全參數(shù)化的三元催化轉(zhuǎn)化器及其進(jìn)氣管道模型+CAE求解連接+優(yōu)化算法以壓損、流動(dòng)均勻性為評(píng)價(jià)目標(biāo)通過(guò)優(yōu)化算法尋找三元催化轉(zhuǎn)化器和排氣管道的最佳形狀3

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—三元催化轉(zhuǎn)化器&排氣管道最小壓降&最大均勻度48背景對(duì)于完整的排氣系統(tǒng)，從前到后，一般布置次序是：預(yù)催化器、補(bǔ)償器（波紋管）、主催化器、前、后。排氣管用于連接以上不同部件。設(shè)計(jì)控制排氣管與相鄰部件的距離優(yōu)化管道形狀，適當(dāng)減小排氣阻力損失以及降低噪聲關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)快速優(yōu)化的管道形狀及布置路徑3

內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)—管道布置優(yōu)化案例基準(zhǔn)值優(yōu)化值管道長(zhǎng)度161cm157cm整體曲率11147.749背景與ICON

CFD在2013年的NAFEMS世界大會(huì)上聯(lián)合提出設(shè)計(jì)建立排氣系統(tǒng)全參數(shù)模型降低壓損，保證出口均勻性關(guān)