寻找能够承受汽车环境温度的轻质聚合物。
汽车原始设备制造商(oem)正在积极追求电动汽车(EV)的发展，这已经不是什么秘密。在向消费者销售技术时，它们面临的阻力包括价格和车型范围。毫不奇怪，这两者之间存在直接联系——在2021年，任何低于4万美元的电动汽车的平均行驶里程为187英里，而任何内燃机(ICE)车辆的最低行驶里程为240英里。1
在理想的充放电条件下，电动汽车电池每年也会退化2%至3%，进一步影响车辆寿命。1为了克服这些障碍，制造商正在寻求将新材料整合到他们的设计中，以帮助电动汽车走得更远。作为全球领先的特种化学品和功能材料供应商，Kuraray与Ansys合作，共同实现上述目标。
一个重点关注的领域是轻量化——通过材料和设计选择使车辆更轻。电动汽车电池及其相关系统都很重，因此制造商正试图以任何方式减轻车辆的重量。装有ice的车辆也很重，但与电动汽车不同的是，ice动力车辆的行驶里程对其质量的减少不那么敏感。
Ansys研发总监安德鲁•米勒(Andrew Miller)表示:“目前汽车的卖点是续航里程。“如果你的电动汽车能比竞争对手行驶50英里或更远，那么你就赢了。当然，你可以让电池更好，或者让马达更高效。但增加续航里程最简单的方法就是让整车更轻。”
Kuraray的汽车产品。
GENESTAR是由Kuraray开发的耐热聚酰胺的品牌名称。这些PA9T系列材料是平衡良好的长链聚酞酰胺(PPAs)，在较宽的温度范围内结合了低吸水性和高机械性能，从而在表面安装过程中具有尺寸稳定性和抗起泡性。该材料可实现电动汽车电池的轻量化设计和部件小型化，以提高效率，同时确保高压应用的安全性。它们的低渗透特性显著延长了电动汽车电池冷却液管和电池部件的寿命和耐久性，以适应大范围的温度和湿度变化。
GENESTAR PA9T用于汽车。
对于工程师来说，这些听起来都是很有吸引力的特性，可以用来模拟他们可能正在开发的车辆部件，但在成千上万的聚合物中，你如何找到你需要的信息?
Kuraray和Ansys合作，提供GENESTAR PA9T系列材料的详细材料信息，直接用于Ansys求解器。数据包括非线性力学性能，如应力-应变和蠕变曲线，以及在一定温度范围内的热学和电学性能。Ansys运用其材料模型的专业知识，确保所有数据都是“模拟就绪”，并可在其Global Polymers材料库中使用Ansys Granta MI而且Ansys Granta选择器用户。从那里，它可以导出到广泛的Ansys仿真工具，包括Ansys机械而且Ansys Workbench．
通过这种方式，Ansys正在与像Kuraray这样的公司建立合作关系，在那里，Ansys获取他们材料产品的数据，并将其发布在Ansys生态系统中。其思想是通过为模拟做好准备来为数据增加价值，因此术语为“模拟准备”。基本上，Ansys为客户提供材料的数据，他们可以通过Ansys工具直接使用在他们的模拟中，如机械和Ansys的发现．Kuraray和其他材料生产商获得的是在市场上的额外曝光，因为与Ansys的合作有助于他们的材料获得一些顶级工程公司的机会，同时提高产品质量。
对于对特定材料感兴趣的客户，Ansys材料数据库提供他们所需的所有数据。但这仍然取决于每个客户是否为他们的电动汽车应用找到了正确的材料选择。Ansys提供了来自众多公司的不同聚合物的数据库;然而，在Granta MI中，搜索模拟就绪材料将基于重要性能的聚合物列表减少到2000种。这是Ansys仿真用户可以使用的材料数据的独家子集，包括寻求材料解决方案以应对轻量化挑战的原始设备制造商。
与温度相关的数据是与电动汽车设计直接相关的子集中的一个重要元素。通常情况下，原始设备制造商会使用高性能聚合物来解决电池组和高压线路附近或车辆内部或外部的高温问题，因为阳光直射很容易将温度提高到50摄氏度(120华氏度)以上。拥有正确的热特性数据可以精确模拟温度范围，从而实现更好的热管理。
聚合物表现出高度非线性的行为，为了准确地模拟这种行为，您需要使用非线性材料模型。这些非线性模型通常需要应力-应变数据，所以如果你没有这些数据，你就不能使用这些模型，模拟的准确性就会受到影响。利用温度相关和非线性材料数据，原始设备制造商可以充分利用Ansys技术进行多次模拟，并期望获得良好的结果。
Miller说:“如果没有像Granta MI这样的工具，大量时间将被浪费在搜索模拟所需的数据上。“客户会对它嗤之以鼻，他们会翻看旧文件来找到它，或者重新创建它来支持他们的模拟，最终让它们容易出错。我们将数据提供给他们，准备直接导入到他们的模拟中，并通过Ansys进行验证，这节省了大量的时间。由于我们为他们提供了与温度相关的非线性数据，用户可以期待准确的模拟结果。”
有兴趣了解动力总成电气化所需的更多材料，以及如何搜索、比较、分析和管理这些材料吗?看看我们的白皮书，动力总成电气化材料．
参考文献
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