2022 Ansys全球仿真大會(huì)論文及案例優(yōu)秀作品

2022年9月21日，2022 Ansys全球仿真大會(huì)中國(guó)站在線成功舉辦，目前大會(huì)所有內(nèi)容已在Ansys數(shù)字資源中心開啟點(diǎn)播，報(bào)名觀眾可前往平臺(tái)觀看回看；錯(cuò)過大會(huì)的用戶也可注冊(cè)預(yù)約大會(huì)平臺(tái)查看更多詳情，暢享數(shù)字資源中心所有直播/點(diǎn)播、培訓(xùn)視頻、案例分享以及文檔資源等內(nèi)容的觀看權(quán)益。

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本屆大會(huì)同期的 “論文及案例征集活動(dòng)” -TOP12優(yōu)秀作品投票結(jié)果也在大會(huì)結(jié)束后揭曉，此次網(wǎng)絡(luò)投票通過兩大線上渠道：Ansys微信公眾號(hào)、Ansys數(shù)字資源中心；以及Ansys技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)協(xié)力評(píng)選得出，以下是TOP12優(yōu)秀作品的一/二/三等獎(jiǎng)公布排名，恭喜各位獲獎(jiǎng)的優(yōu)秀論文及案例作品作者！

同時(shí)，Ansys也誠摯地感謝來自廣大客戶、高校、合作伙伴的積極投稿，感謝為此次征集活動(dòng)做出的努力和付出。大家可前往Ansys數(shù)字資源中心-作品展示專區(qū)查看更多完整作品內(nèi)容。

一等獎(jiǎng)
作品名：基于Icepak的智能家端產(chǎn)品散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化

通訊作者：柳凱 | 中興通訊股份有限公司 射頻系統(tǒng)開發(fā)工程師
簡(jiǎn)介：本文主要應(yīng)用Ansys Icepak平臺(tái)軟件進(jìn)行熱設(shè)計(jì)優(yōu)化，通過產(chǎn)品前期，中期以及后期的熱設(shè)計(jì)優(yōu)化，將產(chǎn)品的性能與成本之間達(dá)到一個(gè)最優(yōu)的平衡點(diǎn)，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

二等獎(jiǎng)
作品名：基于Ansys Fluent的仿真技術(shù)在鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)及工藝制造過程方面的應(yīng)用

通訊作者：王翔 | 中創(chuàng)新航科技有限公司 協(xié)助負(fù)責(zé)人

簡(jiǎn)介：介紹中創(chuàng)新航近幾年來在Ansys的大力支持下，基于Fluent 軟件在鋰電池系統(tǒng)熱管理、工藝制造模擬方面的經(jīng)典應(yīng)用。其中在熱管理仿真主要介紹在鋰電池等效電路雙向耦合（電池產(chǎn)熱發(fā)熱準(zhǔn)確表針）、鋰電池系統(tǒng)層級(jí)熱失控仿真（熱失控觸發(fā)和擴(kuò)散）、鋰電池系統(tǒng)仿真降階處理（變工況下的高精度極速響應(yīng)）等；鋰電池制造仿真主要介紹涂布內(nèi)外多相流模擬分析、激光焊接動(dòng)態(tài)熱分析、烘箱動(dòng)網(wǎng)格過程模擬等。

作品名：Maxwell瞬態(tài)電場(chǎng)求解器在換流變壓器閥側(cè)套管極性反轉(zhuǎn)電場(chǎng)計(jì)算中的應(yīng)用

通訊作者：黃克捷 | 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司 研究員

簡(jiǎn)介：換流變壓器閥側(cè)套管在特高壓直流輸電系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，準(zhǔn)確計(jì)算極性反轉(zhuǎn)電壓下的電場(chǎng)分布有助于評(píng)估套管的運(yùn)行狀態(tài)。利用Ansys Maxwell瞬態(tài)電場(chǎng)求解器研究極性反轉(zhuǎn)過程中套管的電場(chǎng)分布。仿真結(jié)果表明：在直流電壓的激勵(lì)下，由于介質(zhì)界面電荷積累，電阻率大的材料電場(chǎng)逐漸增大，電阻率小的材料電場(chǎng)逐漸變��；在極性反轉(zhuǎn)過程，電阻率小的材料電場(chǎng)不斷增大，電阻率大的電場(chǎng)有減小的趨勢(shì)。最后通過仿真對(duì)比得到累積電荷是影響極性反轉(zhuǎn)過程中電場(chǎng)分布的關(guān)鍵因素。

作品名：射頻天線仿真技術(shù)在某車型智能座艙開發(fā)中的應(yīng)用

通訊作者：郭軍朝 | 東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心 高級(jí)工程師技術(shù)&公司級(jí)專家
簡(jiǎn)介：電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化是汽車的技術(shù)大趨勢(shì)，而智能座艙是智能化、網(wǎng)聯(lián)化的重要組成部分。智能座艙包含的技術(shù)信息含量很豐富，例如機(jī)械、電磁、軟硬件、環(huán)境感知與識(shí)別等領(lǐng)域。本論文即是以某車型開發(fā)的智能座艙的影音域控制器為研究對(duì)象，運(yùn)用基于有限元的射頻仿真技術(shù)對(duì)控制器內(nèi)的3個(gè)射頻天線進(jìn)行仿真分析，從天線結(jié)構(gòu)、電磁特性參數(shù)等角度進(jìn)行了深度研究與比較，為天線設(shè)計(jì)指明了方向。

三等獎(jiǎng)
作品名：基于Fluent的某型商用重卡熱管理分析

通訊作者：李達(dá) | 一汽解放汽車有限公司 工程師
簡(jiǎn)介：發(fā)動(dòng)機(jī)艙三維熱管理仿真是整車CFD/CAE仿真的難點(diǎn)，建模效率和仿真精度對(duì)于工程師來說非常關(guān)鍵。本文使用Ansys Fluent對(duì)我司某型商用重卡進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)艙流場(chǎng)/溫度場(chǎng)進(jìn)行了三維仿真，前處理建模過程采用Fluent Meshing最新的導(dǎo)航式工作流程，該流程極大提升了建模效率，求解計(jì)算過程引進(jìn)最佳實(shí)踐并通過對(duì)不同網(wǎng)格密度進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步確認(rèn)了我司的最佳實(shí)踐。整套流程方案已成功用于我司車型開發(fā)及性能預(yù)測(cè)中。

作品名：基于Adjoint模型調(diào)試和機(jī)器學(xué)習(xí)改進(jìn)湍流模型

通訊作者：周華 | 上汽大眾 空氣動(dòng)力學(xué)工程師
簡(jiǎn)介：以往的很多研究都表明，對(duì)于各種復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象來說，只需要湍流模型參數(shù)的小幅度調(diào)整就能夠讓其預(yù)測(cè)精度大幅度提升。相較于以往通過經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)試錯(cuò)來調(diào)整參數(shù)的方法，本文應(yīng)用了Ansys Fluent中的Adjoint伴隨算法進(jìn)行湍流模型優(yōu)化，具體是以試驗(yàn)數(shù)據(jù)（阻力以及表面壓力）為基準(zhǔn)來校核GEKO模型的參數(shù)組合，然后運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NN）的機(jī)器學(xué)習(xí)方法來獲得參數(shù)組合和特定流場(chǎng)結(jié)構(gòu)之間的耦合關(guān)系，從而得到優(yōu)化后的湍流模型，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)仿真預(yù)測(cè)精度的顯著提高。本文僅以阻力作為校核目標(biāo)只是該方法用于汽車外流場(chǎng)中湍流模型改進(jìn)的初步嘗試，在后續(xù)的相關(guān)研究工作中，為了獲得適用性更強(qiáng)、預(yù)測(cè)精度更高的湍流模型，需要更加全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入。

作品名：112G高速SerDes全流程解決方案

通訊作者：黃健 | 中興通訊 SI/PI仿真專家
簡(jiǎn)介：高速Serdes串行鏈路速率從業(yè)界廣泛應(yīng)用的25\56G向112G等更高速率持續(xù)演進(jìn)，高速Serdes設(shè)計(jì)面臨諸多挑戰(zhàn)。本文探究了PAM4 SNR信噪比仿真方法，基于Ansys EDT軟件實(shí)現(xiàn)了112G無源通道分析以及包含IBIS-AMI的sign-off分析，評(píng)估了眼圖、SNR等關(guān)鍵性能指標(biāo)，助力產(chǎn)品化落地。

作品名：Ansys在LNG儲(chǔ)罐大跨度鋼穹頂分析與設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

通訊作者：陳團(tuán)海 | 中國(guó)海油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司 資深工程師
簡(jiǎn)介：屈曲失效是大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的主要失效模式，而超大型LNG儲(chǔ)罐拱頂梁是典型的大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，并且在儲(chǔ)罐混凝土穹頂施工期間要承受巨大的混凝土自重荷載，極易發(fā)生失穩(wěn)，在儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)期間就需要充分施工荷載的作用，確定施工方案并計(jì)算拱頂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由于荷載模擬復(fù)雜，目前大部分公司均采用特征值屈曲分析方法進(jìn)行穹頂穩(wěn)定性分析，特征值屈曲分析方法效率高，但是準(zhǔn)確度不能保證。本案例給出了采用雙非線性屈曲的方法進(jìn)行儲(chǔ)罐大跨度拱頂穩(wěn)定性分析的方法，同時(shí)考慮材料非線性及幾何非線性，并采用單元生死方法模擬混凝土穹頂澆筑過程，充分考慮混凝土在硬化前后的荷載作用及對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的增強(qiáng)作用，并進(jìn)行參數(shù)敏感性分析，得到了大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響規(guī)律。

作品名：人體咳嗽飛沫傳播DPM模擬與實(shí)驗(yàn)對(duì)比

通訊作者：韓朋飛 | 特靈科技CFD工程師
簡(jiǎn)介：由于COVID-19在全球的大流行，室內(nèi)空氣質(zhì)量的控制成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。分析感染人員通過咳嗽釋放的病毒顆粒的運(yùn)動(dòng)特性，對(duì)控制病毒的傳播有重要的指導(dǎo)作用。本文首先通過單液滴的蒸發(fā)模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)比，確定了蒸發(fā)模型的正確性。然后通過DPM模型中加入蒸發(fā)模型，來更加準(zhǔn)確的對(duì)人咳嗽噴出的液滴飛沫在室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特性和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行模擬。模擬結(jié)果同實(shí)驗(yàn)對(duì)比顯示，模擬結(jié)果在不同濕度下的計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)吻合較好，準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)了空間內(nèi)的液滴飛沫的漂浮存留、重力沉積和通風(fēng)排出，從而能夠?yàn)樵趶?fù)雜條件下更好的防止病毒傳播提供強(qiáng)有力的指導(dǎo)作用。

作品名：基于Ansys Fluent的動(dòng)力電池包熱失控仿真及實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)

通訊作者：王麗鳳 | Stellantis 電池?zé)岱抡婀こ處?br /> 簡(jiǎn)介：采用Ansys Fluent建立某NCM純電電池包熱失控模型，使用UDF編寫代碼監(jiān)控電芯平均溫度和電池包防爆閥壓力，模擬單電芯加熱觸發(fā)熱失控后30分鐘內(nèi)熱蔓延過程，得到相鄰電芯熱失控時(shí)間間隔，防爆閥開啟時(shí)刻，電芯溫度，電芯噴射氣體流線等結(jié)果。與物理實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)，熱失控時(shí)間誤差小于10%，防爆閥開啟時(shí)刻與實(shí)驗(yàn)吻合。該熱失控模型可用于電池包熱失控防護(hù)方案的設(shè)計(jì)。

作品名：基于CFX的低溫潛液泵導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

通訊作者：王冰 | 中國(guó)石油大學(xué)（北京）學(xué)生
簡(jiǎn)介：泵性能的好壞直接影響天然氣輸送系統(tǒng)的效率，導(dǎo)葉內(nèi)水力損失在泵整體水力損失中占很大一部分，對(duì)導(dǎo)葉進(jìn)行優(yōu)化是提高泵效率的有效措施之一。本文主要以某研究所設(shè)計(jì)的460方大流量低溫潛液泵為研究對(duì)象，首先，采用CFX數(shù)值模擬的方法對(duì)低溫潛液泵的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)泵葉輪內(nèi)由于漩渦的存在，不僅造成導(dǎo)葉內(nèi)流動(dòng)不均勻的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致泵效率較低。然后，對(duì)導(dǎo)葉的包角、葉片厚度和葉輪之間葉片數(shù)的匹配進(jìn)行了研究，分析了導(dǎo)葉和渦殼內(nèi)流場(chǎng)、性能曲線和水力損失等參數(shù)，得出導(dǎo)葉的包角為80°、葉片尾緣厚度為14 mm、葉輪與導(dǎo)葉的葉片數(shù)配合為5和10時(shí)，在所選研究范圍內(nèi)導(dǎo)葉和渦殼內(nèi)的流場(chǎng)最好、效率最高且水力損失最小。本文通過對(duì)低溫潛液泵葉輪和導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)參數(shù)的數(shù)值分析，獲得了葉輪和導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方法，對(duì)此類泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。

作品名：基于Workbench 靜力學(xué)模塊的脊柱活動(dòng)模擬分析


通訊作者：周偉星 | 上海三友醫(yī)療器械股份有限公司 實(shí)驗(yàn)室工程師
簡(jiǎn)介：基于workbench靜力學(xué)分析模塊，建立脊柱仿真生物力學(xué)分析模型，獲得不同狀態(tài)下脊柱模型的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)快速響應(yīng)，加速醫(yī)生，企業(yè)醫(yī)療器械研發(fā)進(jìn)度，縮短產(chǎn)品上市周期。

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