2022 Ansys全球仿真大会论文及案例优秀作品

2022年9月21日，2022 Ansys全球仿真大会中国站在线成功举办，目前大会所有内容已在Ansys数字资源中心开启点播，报名观众可前往平台观看回看；错过大会的用户也可注册预约大会平台查看更多详情，畅享数字资源中心所有直播/点播、培训视频、案例分享以及文档资源等内容的观看权益。

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本届大会同期的 “论文及案例征集活动” -TOP12优秀作品投票结果也在大会结束后揭晓，此次网络投票通过两大线上渠道：Ansys微信公众号、Ansys数字资源中心；以及Ansys技术专家团队协力评选得出，以下是TOP12优秀作品的一/二/三等奖公布排名，恭喜各位获奖的优秀论文及案例作品作者！

同时，Ansys也诚挚地感谢来自广大客户、高校、合作伙伴的积极投稿，感谢为此次征集活动做出的努力和付出。大家可前往Ansys数字资源中心-作品展示专区查看更多完整作品内容。

一等奖
作品名：基于Icepak的智能家端产品散热结构设计与优化

通讯作者：柳凯 | 中兴通讯股份有限公司 射频系统开发工程师
简介：本文主要应用Ansys Icepak平台软件进行热设计优化，通过产品前期，中期以及后期的热设计优化，将产品的性能与成本之间达到一个最优的平衡点，降低产品成本，提高产品的核心竞争力。

二等奖
作品名：基于Ansys Fluent的仿真技术在锂电池热管理系统及工艺制造过程方面的应用

通讯作者：王翔 | 中创新航科技有限公司 协助负责人

简介：介绍中创新航近几年来在Ansys的大力支持下，基于Fluent 软件在锂电池系统热管理、工艺制造模拟方面的经典应用。其中在热管理仿真主要介绍在锂电池等效电路双向耦合（电池产热发热准确表针）、锂电池系统层级热失控仿真（热失控触发和扩散）、锂电池系统仿真降阶处理（变工况下的高精度极速响应）等；锂电池制造仿真主要介绍涂布内外多相流模拟分析、激光焊接动态热分析、烘箱动网格过程模拟等。

作品名：Maxwell瞬态电场求解器在换流变压器阀侧套管极性反转电场计算中的应用

通讯作者：黄克捷 | 南方电网科学研究院有限责任公司 研究员

简介：换流变压器阀侧套管在特高压直流输电系统中起着关键作用，准确计算极性反转电压下的电场分布有助于评估套管的运行状态。利用Ansys Maxwell瞬态电场求解器研究极性反转过程中套管的电场分布。仿真结果表明：在直流电压的激励下，由于介质界面电荷积累，电阻率大的材料电场逐渐增大，电阻率小的材料电场逐渐变小；在极性反转过程，电阻率小的材料电场不断增大，电阻率大的电场有减小的趋势。最后通过仿真对比得到累积电荷是影响极性反转过程中电场分布的关键因素。

作品名：射频天线仿真技术在某车型智能座舱开发中的应用

通讯作者：郭军朝 | 东风汽车公司技术中心 高级工程师技术&公司级专家
简介：电动化、智能化、网联化、共享化是汽车的技术大趋势，而智能座舱是智能化、网联化的重要组成部分。智能座舱包含的技术信息含量很丰富，例如机械、电磁、软硬件、环境感知与识别等领域。本论文即是以某车型开发的智能座舱的影音域控制器为研究对象，运用基于有限元的射频仿真技术对控制器内的3个射频天线进行仿真分析，从天线结构、电磁特性参数等角度进行了深度研究与比较，为天线设计指明了方向。

三等奖
作品名：基于Fluent的某型商用重卡热管理分析

通讯作者：李达 | 一汽解放汽车有限公司 工程师
简介：发动机舱三维热管理仿真是整车CFD/CAE仿真的难点，建模效率和仿真精度对于工程师来说非常关键。本文使用Ansys Fluent对我司某型商用重卡进行了发动机舱流场/温度场进行了三维仿真，前处理建模过程采用Fluent Meshing最新的导航式工作流程，该流程极大提升了建模效率，求解计算过程引进最佳实践并通过对不同网格密度进行对比，进一步确认了我司的最佳实践。整套流程方案已成功用于我司车型开发及性能预测中。

作品名：基于Adjoint模型调试和机器学习改进湍流模型

通讯作者：周华 | 上汽大众 空气动力学工程师
简介：以往的很多研究都表明，对于各种复杂的流动现象来说，只需要湍流模型参数的小幅度调整就能够让其预测精度大幅度提升。相较于以往通过经验和反复试错来调整参数的方法，本文应用了Ansys Fluent中的Adjoint伴随算法进行湍流模型优化，具体是以试验数据（阻力以及表面压力）为基准来校核GEKO模型的参数组合，然后运用神经网络（NN）的机器学习方法来获得参数组合和特定流场结构之间的耦合关系，从而得到优化后的湍流模型，该方法能够实现仿真预测精度的显著提高。本文仅以阻力作为校核目标只是该方法用于汽车外流场中湍流模型改进的初步尝试，在后续的相关研究工作中，为了获得适用性更强、预测精度更高的湍流模型，需要更加全面的试验数据输入。

作品名：112G高速SerDes全流程解决方案

通讯作者：黄健 | 中兴通讯 SI/PI仿真专家
简介：高速Serdes串行链路速率从业界广泛应用的25\56G向112G等更高速率持续演进，高速Serdes设计面临诸多挑战。本文探究了PAM4 SNR信噪比仿真方法，基于Ansys EDT软件实现了112G无源通道分析以及包含IBIS-AMI的sign-off分析，评估了眼图、SNR等关键性能指标，助力产品化落地。

作品名：Ansys在LNG储罐大跨度钢穹顶分析与设计中的应用

通讯作者：陈团海 | 中国海油气电集团有限责任公司 资深工程师
简介：屈曲失效是大跨度网壳结构的主要失效模式，而超大型LNG储罐拱顶梁是典型的大跨度网壳结构，并且在储罐混凝土穹顶施工期间要承受巨大的混凝土自重荷载，极易发生失稳，在储罐设计期间就需要充分施工荷载的作用，确定施工方案并计算拱顶网壳结构的稳定性。由于荷载模拟复杂，目前大部分公司均采用特征值屈曲分析方法进行穹顶稳定性分析，特征值屈曲分析方法效率高，但是准确度不能保证。本案例给出了采用双非线性屈曲的方法进行储罐大跨度拱顶稳定性分析的方法，同时考虑材料非线性及几何非线性，并采用单元生死方法模拟混凝土穹顶浇筑过程，充分考虑混凝土在硬化前后的荷载作用及对结构刚度的增强作用，并进行参数敏感性分析，得到了大跨度网壳结构稳定性的影响规律。

作品名：人体咳嗽飞沫传播DPM模拟与实验对比

通讯作者：韩朋飞 | 特灵科技CFD工程师
简介：由于COVID-19在全球的大流行，室内空气质量的控制成为了人们关注的焦点。分析感染人员通过咳嗽释放的病毒颗粒的运动特性，对控制病毒的传播有重要的指导作用。本文首先通过单液滴的蒸发模拟和实验对比，确定了蒸发模型的正确性。然后通过DPM模型中加入蒸发模型，来更加准确的对人咳嗽喷出的液滴飞沫在室内的运动特性和发展规律进行模拟。模拟结果同实验对比显示，模拟结果在不同湿度下的计算结果和实验吻合较好，准确的复现了空间内的液滴飞沫的漂浮存留、重力沉积和通风排出，从而能够为在复杂条件下更好的防止病毒传播提供强有力的指导作用。

作品名：基于Ansys Fluent的动力电池包热失控仿真及实验对标

通讯作者：王丽凤 | Stellantis 电池热仿真工程师
简介：采用Ansys Fluent建立某NCM纯电电池包热失控模型，使用UDF编写代码监控电芯平均温度和电池包防爆阀压力，模拟单电芯加热触发热失控后30分钟内热蔓延过程，得到相邻电芯热失控时间间隔，防爆阀开启时刻，电芯温度，电芯喷射气体流线等结果。与物理实验对标，热失控时间误差小于10%，防爆阀开启时刻与实验吻合。该热失控模型可用于电池包热失控防护方案的设计。

作品名：基于CFX的低温潜液泵导叶结构优化设计研究

通讯作者：王冰 | 中国石油大学（北京）学生
简介：泵性能的好坏直接影响天然气输送系统的效率，导叶内水力损失在泵整体水力损失中占很大一部分，对导叶进行优化是提高泵效率的有效措施之一。本文主要以某研究所设计的460方大流量低温潜液泵为研究对象，首先，采用CFX数值模拟的方法对低温潜液泵的内部流场进行分析，发现泵叶轮内由于漩涡的存在，不仅造成导叶内流动不均匀的现象，进而导致泵效率较低。然后，对导叶的包角、叶片厚度和叶轮之间叶片数的匹配进行了研究，分析了导叶和涡壳内流场、性能曲线和水力损失等参数，得出导叶的包角为80°、叶片尾缘厚度为14 mm、叶轮与导叶的叶片数配合为5和10时，在所选研究范围内导叶和涡壳内的流场最好、效率最高且水力损失最小。本文通过对低温潜液泵叶轮和导叶结构参数的数值分析，获得了叶轮和导叶结构参数的优化方法，对此类泵的优化设计提供了理论指导。

作品名：基于Workbench 静力学模块的脊柱活动模拟分析


通讯作者：周伟星 | 上海三友医疗器械股份有限公司 实验室工程师
简介：基于workbench静力学分析模块，建立脊柱仿真生物力学分析模型，获得不同状态下脊柱模型的应力应变数据，实现设计快速响应，加速医生，企业医疗器械研发进度，缩短产品上市周期。

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