ویدیوی کلیدی: راه حل های چندفیزیکی برای تحقیق و توسعه وسایل نقلیه پیشرفته

خودروهای هیبریدی دیگر مفهوم جدیدی نیستند، اما این بدان معنا نیست که تحقیق و توسعه (R&D) متوقف شده است. در هر صورت، با افزایش تقاضا برای بهینه سازی طراحی هیبریدی، این روند افزایش می یابد. Ercan Dede از موسسه تحقیقاتی تویوتا آمریکای شمالی در کنفرانس COMSOL بوستون 2012 در مورد نحوه استفاده از مدل‌سازی چندفیزیکی برای سیستم‌های پیشرفته خودروهای R&D صحبت کرد. اگر آنجا نبودید، اکنون می‌توانید سخنرانی اصلی او را در قالب ویدیویی تماشا کنید.

مدیریت حرارتی در خودروهای هیبریدی

دد در سخنرانی اصلی خود اشاره می کند که چگالی توان برای هر سال مدل خودروی هیبریدی افزایش می یابد (به دلیل محدودیت های بسته بندی). خودروهای هیبریدی از سیستم های الکترونیکی که گرما تولید می کنند، نیرو می گیرند. این بدان معناست که مدیریت حرارتی یک موضوع کلیدی در طراحی این نوع خودروها است. بنابراین، میزان اتلاف توان نیز با هر سال مدل افزایش می یابد. برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد و خرابی زودرس قطعات.

چندین رویکرد مختلف وجود دارد که می توان برای از بین بردن قدرت استفاده کرد. تویوتا برای جزء هیبریدی خود از رویکرد صفحه سرد استفاده کرد. همانطور که در ویدیو خواهید دید، در داخل یک جزء هیبریدی معمولی یک سیستم الکترونیکی (به طور دقیق یک مجموعه مبدل معکوس) وجود دارد که گرمای زیادی تولید می کند و یک ساختار صفحه سرد در پایین قطعه برای حفظ سیستم وجود دارد. از گرمای بیش از حد

سیستم های خودروی پیشرفته و مولتی فیزیک

دد و تیمش در تحقیقات سیستم های خودروی پیشرفته خود نیاز داشتند که هندسه طراحی صفحه سرد را بهینه کنند. در اینجا، تویوتا از رویکرد طراحی سنتی به نفع «رویکرد طراحی طرح‌بندی مواد معکوس» فاصله گرفت. یک تکنیک بهینه‌سازی چیدمان مواد در جریان کار تعبیه شد که منجر به یک مفهوم اولیه آگاهانه و دور زدن آزمون و خطا شد. علاوه بر این، این رویکرد اغلب به راه‌حل‌هایی منجر می‌شود که هیچ‌کس نمی‌توانست با استفاده از رویکرد طراحی سنتی به آن پی ببرد. قبل از طراحی مفهوم با استفاده از SolidWorks ، محققان از چند فیزیک برای توسعه بهینه‌سازی توپولوژی ساختاری استفاده کردند . سپس، پس از کار بیشتر بر روی آن در CAD، طرح نهایی از طریق LiveLink™ برای SolidWorks® به COMSOL وارد می‌شود.بنابراین می توان آن را با استفاده از تجزیه و تحلیل چندفیزیکی (CAE) تأیید کرد. ادغام ابزارهای CAD و CAE برای تایید و اعتبار سنجی طرح های بهینه سازی شده و ساخته شده بسیار مهم است.

شبیه‌سازی چندفیزیک یک ابزار کلیدی برای طراحی سیستم‌های الکترومکانیکی پیشرفته است، زیرا شامل جفت شدن چندین فیزیک مختلف است: الکترومغناطیسی، مکانیک، حرارتی و سیالات. یا به قول دده؛ فیزیک زیادی در یک فضای بسیار کوچک بسته بندی شده است. از طریق استفاده از تحلیل المان محدود (FEA)، آنها نه تنها توانستند عملکرد را به حداکثر برسانند، بلکه یک طرح مفهومی منحصر به فرد را نیز توسعه دادند.