avl simulation suite 2020是一款提供了專業(yè)全面仿真功能的電腦軟件，并該版本是由全球最大的獨立公司AVL List GmbH在近日全新推出的一個版本，其中涵蓋了多種物理組件和系統(tǒng)仿真要求的全面仿真解決方案，致力于開發(fā)仿真和測試動力總成系統(tǒng)。

【軟件功能】

　　一、BOOST 2020 R1新功能

　　1、實時求解器-PSS線性化

　　此版本提供了新的求解器選項PSS-L（部分穩(wěn)態(tài)線性化）。

　　計算管道中的壁溫，催化劑中的底物溫度和催化表面反應(yīng)通常需要迭代求解非線性問題。借助新的PSS-L求解器技術(shù)，應(yīng)用了局部源項線性化，并且以明確的方式求解了所有方程。

　　顯式的數(shù)值解決方案具有以下優(yōu)點：由于用戶可以設(shè)置最大迭代次數(shù)，而不是由求解器內(nèi)部收斂準(zhǔn)則定義，因此計算計算工作受到很好的約束。此行為對于實時應(yīng)用程序特別有用，在實時應(yīng)用程序中，通過在每個單個時間步中進(jìn)行良好的可預(yù)測甚至均勻的計算工作，可以顯著提高模型的健壯性。

　　用戶可以通過給定的迭代次數(shù)和積分時間步長來縮放結(jié)果精度和計算速度之間的平衡。

　　2、顆粒過濾器-灰分質(zhì)量初始化

　　過濾器建模選項“瞬態(tài)過濾器”得到增強，可以考慮灰分的初始化。

　　當(dāng)初始化軸向均勻的灰分分布時，可以將灰分重新分布到一層中和/或?qū)⒒覡a塞入配置中。塞子中的總灰分質(zhì)量的計算考慮了堵塞的入口通道中的灰分以及相應(yīng)的多孔過濾器壁中的灰分質(zhì)量。

　　3、雙燃料縮放

　　現(xiàn)在，GCA雙燃料燃燒曲線按每種燃料的總量進(jìn)行縮放。這意味著對于50/50的燃燒曲線，兩種燃料都燃燒到燃燒結(jié)束?？梢允褂糜脩魠?shù)DUAL_FUEL_SCALING = OFF禁用縮放。

　　這導(dǎo)致雙重燃料燃燒曲線定義了每種燃燒的燃料的質(zhì)量比。

　　4、PWSC轉(zhuǎn)子中央泄漏間隙支持

　　現(xiàn)在，通過以下用戶定義的參數(shù)鍵值對來支持PWSC轉(zhuǎn)子的中心泄漏間隙：

　　•PWSC_CNTR_LEAK_GAP * 1 0.1

　　•PWSC_CNTR_LEAK_REL_POS * 1 0.5表示：PWSC 1在位置0.5 *轉(zhuǎn)子長度在進(jìn)氣側(cè)下游處的中心泄漏間隙為0.1 mm。

　　二、CRUISE™ 2020 R1新功能

　　1、循環(huán)運行中的新切口功能

　　此版本的CRUISE™引入了一項新功能，可自定義循環(huán)運行任務(wù)。 借助摳圖功能（通過右鍵單擊現(xiàn)有的循環(huán)運行任務(wù)來激活），可以在時間（或距離）范圍內(nèi)復(fù)制和操縱現(xiàn)有的行駛配置文件。

　　用戶定義縮小的觀察窗口的開始和結(jié)束時間（或持續(xù)時間），并創(chuàng)建新的“縮小”任務(wù)。 在此過程中，所有相關(guān)數(shù)據(jù)（道路和環(huán)境條件）都將被相應(yīng)地復(fù)制。 新的任務(wù)切口已準(zhǔn)備就緒，可以立即進(jìn)行仿真。

　　與原始任務(wù)的相同時間窗口進(jìn)行比較時，可能會發(fā)現(xiàn)差異。

　　這是由于工廠模型或控制系統(tǒng)中狀態(tài)的集成所致。

　　因此，精簡任務(wù)無法始終準(zhǔn)確復(fù)制原始任務(wù)的集成歷史記錄。

　　2、在兩個GUI Windows之間復(fù)制和粘貼組件

　　在CRUISE™2020 R1中，用戶可以在兩個CRUISE™GUI實例之間復(fù)制和粘貼組件。 組件數(shù)據(jù)和設(shè)置已復(fù)制并粘貼。

　　當(dāng)使用多個組件時，還將復(fù)制并粘貼所選組件內(nèi)的數(shù)據(jù)總線連接。

　　3、數(shù)據(jù)總線通道分類

　　在CRUISE™2020 R1中，相同模塊的數(shù)據(jù)總線通道被組合在一起以具有更好的概覽。 這對于具有許多相同類型組件的模型（例如多個車輪，制動器，功能等）特別有用。

　　4、宏通道號擴(kuò)展

　　宏組件的IO通道數(shù)限制為99個信號。 數(shù)據(jù)總線信號的數(shù)量現(xiàn)已擴(kuò)展到299。此擴(kuò)展允許將具有大量數(shù)據(jù)總線通道（即，組件MATLAB®dll）的更復(fù)雜的控制模型放置到宏中，并能夠構(gòu)造復(fù)雜模型的拓?fù)洹?/p>

　　5、矩陣/組件變化圖中的文本停用

　　在CRUISE™2020 R1中，現(xiàn)在還可以停用描述矩陣/組件變化圖中個別情況的文本。 這樣可以提高統(tǒng)計圖結(jié)果的可讀性，并且當(dāng)許多變化結(jié)果相互靠近并用較長的案文標(biāo)識時，尤其方便。

　　三、 CRUISE™ M 2020 R1

　　1、動力總成模型生成器為經(jīng)驗不足的用戶提供了輕松的起點，其中新的AMT（自動手動變速箱）控制器可快速設(shè)置此類車輛配置，而新的KPI（關(guān)鍵性能指標(biāo)）可簡化結(jié)果評估和報告生成。電化學(xué)PEM燃料電池模型，膜加濕器和空氣水分離器提高了BoP（植物平衡）開發(fā)的仿真能力。與電力電子，新的電池管理系統(tǒng)和物理PMSM模型有關(guān)的最新電氣網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)，簡化了模型并在開發(fā)過程中支持更廣泛的有效仿真使用。

　　2、有效的發(fā)動機模型設(shè)置是新模型的核心范圍擴(kuò)展的氣體路徑向?qū)еС值陌l(fā)動機參數(shù)化向?qū)?，以及自動參?shù)化，包括渦輪增壓器參數(shù)化向?qū)е械男耉TG和廢氣門選項。

　　3、提供了廢氣后處理中最常用組件的新模型庫，提供1D，1D + 1D和2D分辨率和任意測量位置以創(chuàng)建相應(yīng)的傳感器通道。為了模擬反應(yīng)，提供了用于描述用戶定義的反應(yīng)速率或使用文獻(xiàn)中的預(yù)定義模型的定制界面?？梢詫⒑筇幚砟Ｐ驮O(shè)置為獨立模型，也可以將其調(diào)用到發(fā)動機模型的熱力學(xué)網(wǎng)絡(luò)中，從而實時模擬復(fù)雜的排氣管線。

　　4、實體墻元素具有自己的域，從而可以加快建模速度。大型模型的仿真，而所有氣體路徑和液體流組件中的“內(nèi)部實心墻”選項都可以使用簡化的熱模型。

　　5、新的專用組件可以輕松設(shè)置有機朗肯循環(huán)，從而擴(kuò)展了VLE（蒸汽液體平衡）仿真功能。

　　6、現(xiàn)在，考慮到運行時對參數(shù)的統(tǒng)一在線訪問，現(xiàn)在可以自動化且比以往更輕松地在HiL平臺上部署CRUISE™M工廠模型的過程。

　　四、EXCITE 2020 R1

　　1、EHD + T-結(jié)構(gòu)溫度收斂加速

　　使用不平衡熱平衡時。在EHD2或AXHD中使用邊界結(jié)構(gòu)功能時，計算出的結(jié)構(gòu)溫度場非常緩慢地達(dá)到穩(wěn)態(tài)。例如，在安裝示例103_Bearing的轉(zhuǎn)速為3000 rpm的情況下，在E19.2中大約需要進(jìn)行360個循環(huán)。

　　該功能已通過可選的結(jié)構(gòu)溫度會聚加速功能得到增強，該過程可逐步運行：

　?。?）在定義的平均時間段內(nèi)（例如發(fā)動機循環(huán)）積累熱流

　?。?）平均后，在用戶定義的最大加速時間間隔內(nèi)或直到達(dá)到定義的精度之前，考慮累積的熱量加熱結(jié)構(gòu)?？蛇x地，可以應(yīng)用考慮用戶定義的收斂精度的聯(lián)合收斂檢測。如果沒有達(dá)到收斂，或者如果沒有應(yīng)用，則尚未達(dá)到結(jié)束時間，請返回步驟1。

　　在將該方法應(yīng)用于以上示例103_Bearing的情況下，可以在8到10個發(fā)動機循環(huán)中獲得熱收斂；因此，可以在8個至10個發(fā)動機循環(huán)中獲得熱收斂。

　　溫度收斂加速對話框

　　外殼輸出一個溫度收斂加速步驟

　　在安裝示例103_Bearing的參考角上的最高外殼結(jié)構(gòu)溫度為3000 rpm。

　　有和沒有溫度收斂加速情況的比較。

　　2、用于EHD2和AXHD接頭的表面接觸貼片

　　實驗分析表明，局部表面紋理化和沉積的影響可能會對局部表面接觸參數(shù)產(chǎn)生重大影響。此功能引入了將殼體/法蘭主體拆分為多個“貼片”的可能性，因此可以考慮摩擦體對之間的連接，例如考慮到凹凸不平接觸，流量因數(shù)，摩擦變化和沿周向磨損的局部變化方向。

　　用戶必須指定表面接觸模型，雷諾溶液的類型，是否應(yīng)考慮表面下層，是否要進(jìn)行2D磨損計算以及熱邊界條件模型。此外，用戶必須定義每個貼片中的參數(shù)對其有效的起始角度位置。從補丁的起始角度到下一個補丁的起始角度應(yīng)用補丁的參數(shù)值。從最后一個補丁的起始值到第一個補丁的起始值應(yīng)用最后一個補丁的值。

　　表格中的角度起始位置應(yīng)按升序排列。下圖顯示了表面粗糙度補丁的GUI。

　　3、微動分析（新的COMPOSE™App）

　　微動分析實用程序-重新定義節(jié)點坐標(biāo)并評估微動結(jié)果-現(xiàn)在也可以作為新的COMPOSE™應(yīng)用程序使用。 第一個應(yīng)用程序-重新定義節(jié)點坐標(biāo)可重新定義沿軸承表面的所有節(jié)點的坐標(biāo)，以考慮裝配后軸承孔的重新加工。

　　第二個應(yīng)用程序-評估微動結(jié)果可通過與Abaqus在模型上應(yīng)用所有相關(guān)邊界和載荷的詳細(xì)接觸分析來評估軸承殼后部與軸承孔表面之間的微動結(jié)果。 通常，將整個周期內(nèi)的螺栓連接和EHD壓力分布用作載荷。

　　最近還實現(xiàn)了對裝配分析的導(dǎo)入位移以及所有計算的微動結(jié)果的視覺控制。

　　4、粘性阻尼器接頭

　　EXCITE™PU中的實際減振模型無法實現(xiàn)基于頻率的輸入（對于基于頻率的扭轉(zhuǎn)振動分析是必需的）。恒定的輸入數(shù)據(jù)可以預(yù)先計算為等效的阻尼和剛度?；诿總€工作點的基于頻率的扭轉(zhuǎn)振動分析，這些值可用作循環(huán)瞬態(tài)仿真的輸入。眾所周知，基于頻率的數(shù)據(jù)僅在取決于單個頻率的情況下才有效。它們不適用于不同頻率的疊加。

　　通常，頻率相關(guān)的剛度和阻尼值是通過Schulz的復(fù)雜參數(shù)計算得出的。這些參數(shù)是經(jīng)驗性的，對運動粘度有效至200000cSt。對于當(dāng)今使用的更高粘度值（?1 Mio cST和更高），可以推斷出這些參數(shù)。

　　通過Bingham粘度方法進(jìn)行的新的基于物理的建模在這里應(yīng)有助于循環(huán)瞬態(tài)扭轉(zhuǎn)振動分析。除粘度外，還考慮了彈性剪切模量和剪切應(yīng)力極限（塑化）。

　　五、AVL FIRE 2020R1

　　1、電磁，燃料電池和電池增加了能量平衡

　　現(xiàn)在，F(xiàn)IRE™和FIRE™M中的能量平衡包括來自電磁，燃料電池和電池模塊的熱源。

　　2、Tabkin FGM結(jié)合FIRE™歐拉火焰追蹤

　　Tabkin FGM模型和Eulerian火焰跟蹤模型（E-FTM）在早期版本的FIRE™中已經(jīng)可用。最新更新將這兩種模型結(jié)合在一起，目的是通過應(yīng)用E-FTM來改善火焰?zhèn)鞑?，同時通過應(yīng)用FGM模型來改善放熱和化學(xué)物質(zhì)濃度的預(yù)測。

　　3\AVL CADIM火花點火模型與TABKIN™FGM耦合

　　AVL CADIM火花點火模型使用拉格朗日粒子描述火花通道的詳細(xì)行為。該模型已經(jīng)可用于FIRE™通用氣相反應(yīng)（GGPR）以及ECFM / ECFM-3Z和L-FTM和E-FTM燃燒模型。在新版本中，AVL CADIM也已與TABKIN™FGM模型耦合，該模型具有用于預(yù)混燃燒的列表化學(xué)特性。

　　4、新的多組件Flash沸騰模型

　　FIRE™中實現(xiàn)的多組分閃蒸模型是原始Hertz-Knudsen單組分閃蒸模型的擴(kuò)展。在這種多組分閃蒸模型中，可以通過將各相視為物種的混合物來求解其他物種的運輸方程。選擇每種物質(zhì)的壓力作為其分壓，并根據(jù)UNIFAC方法計算活度系數(shù)。為了比較每種物質(zhì)的摩爾ABKIN濃度，在所有相的所有物質(zhì)上引入了一種新的摩爾密度分?jǐn)?shù)（MDF），并將其可作為新的多相3D輸出。從中密度纖維板的值可以得出液體物質(zhì)的揮發(fā)性。所有相的所有種類的MDF的總和應(yīng)始終為1。即將推出的FIRE™2020 R1版本首次提供歐拉多相求解器的多組分閃蒸模型。多組分模型的目的是模擬混合燃料的噴油嘴中的閃蒸現(xiàn)象。

　　附圖顯示了新的多組分閃蒸沸騰模型的令人印象深刻的應(yīng)用：在發(fā)動機燃燒網(wǎng)絡(luò)的Spray-G 8孔噴嘴中，己烷（50％C6H14）和異辛烷（50％C8H18）的閃蒸（ ECN）。第一張圖顯示了在閃蒸條件下測試的C8H18和C6H14混合物的摩爾密度分?jǐn)?shù)（MDF）值。

　　從第二張圖中，還可以在模擬中觀察到串狀氣穴現(xiàn)象，這反過來影響了噴嘴孔內(nèi)部的流場。這些高度不穩(wěn)定的蒸氣結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在噴射器孔的上游和噴嘴囊的內(nèi)部。人們還可以在模擬中觀察到弦的氣穴現(xiàn)象，進(jìn)而影響噴嘴孔內(nèi)部的流場。這些高度不穩(wěn)定的蒸氣結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在噴射器孔的上游和噴嘴囊的內(nèi)部。在第三個圖中，可以觀察到形成的弦渦，這可能導(dǎo)致弦空化。

　　5、韌帶銼的噴霧角度

　　即將發(fā)布的2020 R1版本提供了用于流體體積模擬的新功能。

　　評估噴霧角度的趨勢并將其寫入單獨的輸出文件。

　　在每個顆粒/配體評估時間，根據(jù)用戶給定的噴霧軸，孔口中心，孔口直徑和相對質(zhì)量極限，評估在假想錐角內(nèi)包含指定質(zhì)量的噴霧角，并將其寫入趨勢文件。除了索特平均直徑和分辨質(zhì)量比的趨勢外，噴霧角度評估還為定量噴霧破裂確定了進(jìn)一步有用的工具。