دپارتمان شبیه سازی و CAE
کاربرد CAE در سیستم های قوای محرکه
در حوزه سامانههای قوای محرکه (Powertrain Systems) — که شامل موتورهای احتراق داخلی، سامانههای خنککاری و روانکاری، و واحدهای انتقال قدرت (گیربکسها) میشود — بهکارگیری مهندسی به کمک رایانه (CAE) از اهمیت ویژهای برخوردار است. دلایل اصلی این اهمیت عبارتاند از:
کاهش چشمگیر نیاز به آزمونهای فیزیکی پرهزینه و زمانبر
افزایش دقت طراحی و قابلیت پیشبینی عملکرد در شرایط واقعی کارکرد
شناسایی زودهنگام گلوگاهها و نقاط بحرانی تنش پیش از مرحله تولید
بهینهسازی بازده سوخت، کاهش آلایندگی و افزایش دوام سیستم
با بهرهگیری از ابزارهای پیشرفته شبیهسازی عددی، تیم مهندسی ما میتواند رفتار سامانههای پیچیده مکانیکی و سیالی را بهصورت مجازی مدلسازی کرده و راهحلهای طراحی بهینه را با سرعت، دقت و کارایی بالاتری نسبت به روشهای سنتی ارائه دهد.
سامانههای قوای محرکه دارای رفتارهای چندفیزیکی پیچیدهای هستند که تنها از طریق تحلیل عددی پیشرفته میتوان آنها را بهدرستی درک و مدیریت کرد. ازاینرو، CAE نهتنها یک ابزار کمکی، بلکه بخش جداییناپذیر از چرخه توسعه محصولات خودرویی مدرن به شمار میرود.
نرم افزارهای CAE
برای انجام تحلیل جامع و چندفیزیکی (Multiphysics) بر روی سامانههای موتور و جعبهدنده، از مجموعهای از ابزارهای تخصصی در حوزههای مختلف از جمله دینامیک سیالات، ترمودینامیک، انتقال حرارت، روانکاری، مکانیک اجسام صلب و تحلیل سامانههای دینامیکی استفاده میکنیم.
این ابزارها بهطور کلی در دو دسته نرمافزارهای شبیهسازی سطح سامانه (۱D) و سطح مؤلفه (۳D) تقسیم میشوند:
-
GT-SUITE (Gamma Technologies)
یک پلتفرم جامع شبیهسازی برای مدلسازی جریان انرژی در موتور، شامل فرآیند احتراق، خنککاری، روانکاری، ورودی/خروجی هوا، آکوستیک و رفتار ترمودینامیکی.
-
Simcenter AMESim (Siemens)
ابزاری قدرتمند برای مدلسازی سامانههای چنددامنهای (سیال، مکانیکی، الکترومغناطیسی، کنترلی) با تمرکز ویژه بر سامانههای حرارتی و هیدرولیکی.
-
Modelica-based Tools (e.g., Dymola, OpenModelica)
محیطهایی انعطافپذیر مبتنی بر زبان Modelica برای شبیهسازیهای چندفیزیکی سفارشی با قابلیت سازگاری با سایر پلتفرمها.
-
AVL CRUISE M
طراحیشده برای شبیهسازی در سطح سامانه قوای محرکه، با تمرکز بر چرخههای رانندگی، مصرف سوخت و میزان آلایندگی.
-
CONVERGE CFD (Convergent Science)
نرمافزار CFD پیشرفته با مشبندی خودکار و مدلسازی دقیق احتراق، برای تحلیل جریان داخلی، کاویتاسیون، اسپری و انتقال حرارت.
-
ANSYS Fluent
ابزار قدرتمند و پرکاربرد CFD برای تحلیل جریان داخلی و خارجی، انتقال حرارت و شبیهسازیهای چندفازی در اجزای موتور و جعبهدنده.
-
STAR-CCM+ (Siemens)
پلتفرمی جامع برای شبیهسازی CFD با پشتیبانی از چندفاز، چندفیزیک و کوپل حرارتی-مکانیکی جهت تحلیل جریانهای پیچیده.
-
AVL FIRE M
نرمافزار تخصصی CFD برای تحلیل احتراق، اسپری سوخت و مدیریت حرارتی در موتورهای احتراق داخلی.
-
COMSOL Multiphysics
پلتفرمی بسیار منعطف برای شبیهسازیهای چندفیزیکی شامل انتقال حرارت، جریان سیال، ارتعاشات و الکترومغناطیس — مناسب برای پژوهش و کاربردهای صنعتی پیچیده.
-
MATLAB/Simulink
جهت توسعه مدلهای کنترلی، پردازش سیگنال، تحلیل داده و یکپارچهسازی با شبیهسازیهای دینامیکی 1D,3D