shonDy 是一款高性能计算流体力学求解器，专为精准高效地模拟复杂流体动力学场景而设计。
shonFlow 是一款通用的流场仿真软件，使工程师能够对多种工业流程中的流体流动进行建模与分析。
shonTA 是一款先进的热管理分析工具，能够为工程应用提供精确的温度场仿真。
shonMesh 是一款先进的网格生成工具，能够为仿真应用高效创建高质量的计算网格，从而显著简化前处理流程。
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电驱动单元（EDU）是将电机和变速箱结合在一起的复杂系统，通常在苛刻的热条件下运行。 除了有效的润滑，管理热行为对于保持部件的完整性、避免过热以及在整个工作范围内确保最佳性能至关重要。 EDU设计中的一个关键挑战是全面理解热行为与润滑行为的耦合。 虽然适当的油液分布确保了润滑并有助于损耗的热量排出，但分析部件温度并识别潜在的过热点需要先进的仿真技术。 这对于像绕组这样的温度敏感部件尤其重要，超过热限值可能导致绝缘损坏和系统故障。 本仿真案例展示了基于粒子法的润滑分析与一维热网络建模的结合，提供了在实际运行条件下EDU性能的完整热特性描述。 目标：热 - 润滑耦合分析 主要目标是通过耦合仿真模型，对EDU的热行为和润滑行为进行模拟。 This approach combines shonDy, which provides heat transfer coefficients and oil distribution through particle-based lubrication analysis, with shonTA, which predicts component temperatures using 1D and 3D thermal analysis.
Fuel-tank sloshing is the oscillation of the free fuel surface in a partially filled tank caused by rapid acceleration, braking, cornering, and curb strikes.
河流会输运树枝、木材和人工废弃物——这种现象在洪水期间尤为显著。 当这些物体在桥梁、涵洞或进水口处堆积时，会限制水流，抬高上游水位，并加速冲刷和结构损坏。 拦截屏障能够拦截大块漂浮物，同时允许水和大多数沉积物通过。 通过控制物体的收集位置，它们可以保护关键基础设施，减少洪水带来风险和维护工作，并为清除物体提供安全的通道。 拦截屏障的性能依赖于间距、方向和水力条件，而仿真可以改善这些结构的设计过程。使用shonDy进行仿真，可以帮助工程师在不同洪水情境下量化力、回水上升、沉积和失败模式的表现，从而优化拦截屏障，使其能够 “拦需拦之物，通必通之质”。 案例说明 本次仿真场景大致基于下图所示的拦截屏障，该图由我们在德国的工程师拍摄，地点位于德国奥伯斯多夫附近。 该模型代表了一个长30米、横截面为梯形的河道。河道底宽11米，顶宽15米。 拦截屏障由垂直的桩组成，每根桩高4米，横截面为0.
电力驱动单元（EDU）在现代电动汽车中处于核心地位，它们将电机构和传动系统结合到一个紧凑的单体系统中。 这些单元对于实现电动汽车的效率、性能和可靠性至关重要。 设计EDU的一个关键挑战是确保有效的润滑。 适当的润滑可以减少摩擦、降低组件磨损并帮助散热，所有这些都是保持系统长寿命和高效性的关键。 此外，由于 EDU 以高速和变化的负载运行，优化润滑对于实现峰值性能并满足严格的耐久性要求至关重要。 该模拟案例探讨了 EDU 内的润滑行为，重点关注油如何分布以及如何与关键部件相互作用。 第三部分的目标：检查传输中的关键区域 第二部分(/case-studies/edu_part2/)重点介绍了电动机，而第三部分则将重点转移到 变速箱 上。 这部分与我们网站上的齿轮箱箱体 (使用 shonDy 进行齿轮箱润滑 和 使用 shonDy 进行低温齿轮箱润滑) 有相似之处。 因此，这里的目标也是类似的：确保轴承的有效润滑，并实现整个传动系统中润滑剂的最佳分布。 适当的润滑可减少摩擦和磨损，有助于提高 EDU 的整体效率和使用寿命。 案例说明 下图显示了变速箱的一般设置。 为避免重复，本节只介绍变速箱设置。 有关电动机配置的详细信息，请参阅 第二部分。 各轴和轴承的转速如下： 组件 转速 组件 转速 输入轴 2000 转/分钟 输入轴承 666 转/分钟 中间轴 666.
电力驱动单元（EDU）在现代电动汽车中处于核心地位，它们将电机构和传动系统结合到一个紧凑的单体系统中。 这些单元对于实现电动汽车的效率、性能和可靠性至关重要。 设计EDU的一个关键挑战是确保有效的润滑。 适当的润滑可以减少摩擦、降低组件磨损并帮助散热，所有这些都是保持系统长寿命和高效性的关键。 此外，由于 EDU 以高速和变化的负载运行，优化润滑对于实现峰值性能并满足严格的耐久性要求至关重要。 该模拟案例探讨了 EDU 内的润滑行为，重点关注油如何分布以及如何与关键部件相互作用。 第二部分的目标：检查电动机润滑的关键区域 第二部分和第三部分的重点是分析电力驱动装置 (EDU) 两个主要区域的润滑情况：电动机和变速箱。 虽然这项研究是在一次综合模拟中进行的，但将其分为这几个部分可以获得更清晰的认识，并降低复杂性。 第二部分专门针对电驱动电机（E-engine），其中包括转子、绕组（WDG）和定子等关键部件。 与变速箱中润滑剂主要用于减少摩擦和磨损不同，电驱动电机中润滑剂的主要功能是散热。 为了评估这一点，仿真重点监测关键区域的油液覆盖率，并通过“战略性放置”的采样窗口分析流动行为。 这些测量结果为了解润滑油在该区域的有效散热能力提供了宝贵的信息。 案例说明 EDU 模拟的总体设置如下图所示。 为避免重复，这里专门介绍 电动机 部分。 有关变速箱设置的详细说明，请参考第三部分 Part III.
电力驱动单元（EDU）在现代电动汽车中处于核心地位，它们将电机构和传动系统结合到一个紧凑的单体系统中。 这些单元对于实现电动汽车的效率、性能和可靠性至关重要。 设计EDU的一个关键挑战是确保有效的润滑。 适当的润滑可以减少摩擦、降低组件磨损并帮助散热，所有这些都是保持系统长寿命和高效性的关键。 此外，由于 EDU 以高速和变化的负载运行，优化润滑对于实现峰值性能并满足严格的耐久性要求至关重要。 该模拟案例探讨了 EDU 内的润滑行为，重点关注油如何分布以及如何与关键部件相互作用。 第一部分的目标：模拟转子中的润滑剂流动 在电力驱动装置 (EDU) 模拟研究的第一阶段，我们专注于转子，将其与系统的其余部分隔离开来。 主要目标是估算转子内各个通道中的润滑剂流量分布。 润滑剂通过转子的中心轴进入模拟域，并从那里分布到位于轴两端的八个小通道中。 这些通道将润滑剂引导至转子外部的特定区域。 此模拟的目的是计算分流并进入八个通道中每个通道的主润滑剂流量的百分比。 了解这种分布对于优化通道设计以实现均匀润滑至关重要。 .
本案例研究展示了shonDy和shonMesh在模拟复杂汽车场景中的能力，特别是车辆在通过带有减速带和积水水坑的通道时的表现。 通过模拟，可以深入了解汽车的悬挂动力学和流体相互作用。 案例描述 在本案例中，车辆通过一个具有下图所示尺寸的通道。 通道内有一段包含减速带的部分， 减速带之间的间隙充满水，形成了水坑。 减速带部分从通道入口约8米处开始，总长度约为14米。 汽车以每小时 20 公里的速度行驶，在深达 8 厘米的水坑中穿行。 .
在汽车工业中，涉渡指的是车辆以低速行驶穿过较深水域，如渡河或在洪水泛滥的道路上行驶。 车辆能安全涉渡的深度至关重要，其测量标准是轮胎接触点与发动机进气系统之间的距离。 这一数据的测量至关重要，能够防止水进入发动机，并在进行此类操作时有效保护发动机免受损害。 案例描述 本案例将对上述涉水场景进行仿真。 模拟过程中，车辆将行驶于深度为30厘米的水道中。 该水道的具体尺寸已在下图中详细展示。 本次仿真设置两种车速：2 m/s（约7 km/h）及3.
齿轮润滑对于保持齿轮系统的效率和耐用性至关重要，它可以减少摩擦、散热以及防止磨损和腐蚀。 适当的润滑可确保平稳运行，延长零部件的使用寿命，并提高系统的可靠性。 在低温条件下，润滑变得更加重要。 寒冷条件可能会导致润滑剂变稠，降低了它们流动及保护齿轮表面的能力。 这可能导致摩擦增加、磨损以及启动问题。 专用低温润滑剂旨在保持流动性和有效性，即使在寒冷环境中也能确保一致的保护和平稳运行。 在这种情况下，目的是将模拟结果与实验结果进行比较。 在这种情况下，我们的目标是将模拟结果与实验结果进行比较，重点关注不同温度下的润滑情况。 基础案例](/case-studies/gear_box/) 已在前面介绍过。 详细信息和一般案例设置可以在那里阅读。 主要区别在于不同温度下的粘度变化，影响润滑剂性能 我们将比较两个高转速的情况和实验数据。 通过分析这些案例，我们旨在评估润滑油在不同温度条件下的行为，并验证仿真结果与真实世界性能的一致性。 这项比较将提供不同温度范围内润滑剂效能的洞察，并有助于优化齿轮系统设计，以提升其可靠性和效率。 案例设置 如前所述，该案例使用的几何形状与 基础案例 相同，因此这里只提及与基础案例的不同之处。 这两种流体属性分别用于代表润滑剂在 25°C 和 -40°C 的情况。 参数 案例 1 (25°C) 案例 2 (-40°C) 输入速度 1543 RPM 1543 RPM 液体体积 400 毫升 400 毫升 密度流体 809.
齿轮润滑是维持高效耐用的齿轮系统的关键方面 它涉及使用润滑剂来减少摩擦、散热并防止齿轮机构的磨损和腐蚀 适当的齿轮润滑可确保平稳运行，延长零部件的使用寿命，并有助于提高整个系统的可靠性。 在这种情况下，目的是将模拟结果与实验结果进行比较。 在润滑方面，下图中标记的区域对于润滑至关重要 红色圆圈突出显示轴承，箭头表示通向轴承前面这些腔室的小通道 在模拟中，这些区域通过采样窗口进行监测，以定量了解轴承内的液体量和腔内的流量 在实验的图片中，相同的区域以绿色突出显示。 为了有效地润滑轴承，必须通过通道将润滑剂注入腔内。 通过将不同旋转速度下的这些关键区域与实验结果进行比较，可以确定模拟的准确性。 通过将不同旋转速度下的这些关键区域与实验结果进行比较，可以确定模拟的准确性。 .
罐内液体晃荡(Tank sloshing) 是指容器内液体因容器运动而产生的晃动现象。 这一现象在船舶和汽车等行业中十分常见，分别涉及船舶上的液化天然气（LNG）储罐和车辆中的燃油箱。 当液体在容器内移动时，晃荡会产生动态力作用于容器壁。 实验 下图展示了几何布局。 如下图所示，水箱的尺寸为 0.
这里，利用被称为诺伊曼问题的解析解来验证凝固。 The analytical solution to this solidification problem are used for example by Hu et al. [1] and Kawahara et al.
现在，让我们简要介绍一下 shonMesh 的功能。 本案例介绍了如何使用 shonMesh。 几何模型审查 导入完成后，模型树面板将显示文件中包含的模型对象。 几何图形在 3D 场景中可视化。 .
流体动力工程师的一个常见挑战是，在标准的有限体积法（FVM）计算流体动力学（CFD）方法中，需要的是流体体积而不是组件的实际几何形状。 工程师对几何形状的“负空间”感兴趣。 shonMesh 为工程师提供“体积提取”功能，以从组件的几何形状中获取流体域。 下图从左到右展示了原始几何体、闭合曲面和提取的实体对象。 现在可以利用该对象生成网格。 .
洗碗机的性能对于高效彻底的清洁至关重要，尤其是在现代家庭和工业应用中。 通过模拟内部水流动力学，工程师可以优化喷嘴的布置、喷射模式和流量，确保水流能够有效覆盖所有餐具表面。 这种方法不仅提高了清洁效率，还有助于减少水和能源的消耗。 借助shonDy，这些优化可以快速而准确地实现，使其成为设计和改进洗碗机系统的重要工具。 在这种情况下，目的是将模拟结果与实验结果进行比较。 几何形状 本案例中的洗碗机几何模型基于GrabCAD上的公开设计，代表了一种经典的老式型号——甚至可以称之为“过时”的设计。 尽管它并未体现最新的创新技术，但这种几何结构非常适合展示shonDy的功能。 其简洁性突出了优化过程的起点，以及shonDy如何推动改进。 通过关键特性如喷臂优化、水流分布和覆盖分析，shonDy展示了其如何快速、精准地提供优化结果。 .
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