作動器，或者叫螺線管，是一(yī)種通電(diàn)産生(shēng)磁場來控制銜鐵實現理想力矩和位移的設備。銜鐵爲鐵磁物(wù)質，受到磁場作用後産生(shēng)吸力并把電(diàn)能轉化成機械能，用于對負載的速度、方向、位移、力進行控制。
作動器，有時候也稱爲制動器、電(diàn)磁閥、電(diàn)磁鐵等，其應用領域很廣，如燃料噴射器（油閥的電(diàn)磁閥）、電(diàn)能分(fēn)配器（斷流器、斷路器、繼電(diàn)器、接觸器等）、各種汽車(chē)、液壓工(gōng)業應用等。
公司針對作動器電(diàn)磁分(fēn)析和性能優化、溫升與形變、結構應力分(fēn)析、控制系統集成等設計需求，提供電(diàn)磁、結構、流體(tǐ)、控制等多物(wù)理集成化設計解決方案，解決作動器的設計問題。
作動器的結構形式有很多，但工(gōng)作原理基本相同，典型的電(diàn)磁作動器包含一(yī)個繞制在鐵極片的多匝線圈和一(yī)個可移動的銜鐵。此外(wài)，外(wài)殼框架的鐵心部分(fēn)，爲磁通提供閉合回路，圖2展示了框架、磁極片、線圈和銜鐵的幾何結構。
當電(diàn)磁作動器連接上電(diàn)壓源時，線圈中(zhōng)通過電(diàn)流并産生(shēng)磁通形成磁力，驅動銜鐵從開(kāi)啓位置移動到閉合位置。有些電(diàn)磁作動器可采用永磁體(tǐ)來輔助建立磁通，或者幫助銜鐵在線圈電(diàn)壓關斷時保持在一(yī)定的位置，例如： 音圈作動器使用永磁體(tǐ)産生(shēng)磁通和線圈電(diàn)流相互作用，使線圈中(zhōng)産生(shēng)洛倫茲力。這些設備可能是二維或者三維結構，運動部件可能是旋轉運動或者是非圓柱運動（如搖杆擺動）。
作動器中(zhōng)的銜鐵、磁極片和框架均爲鐵磁材料，建模時考慮了非線性B-H曲線飽和效應對設備性能的影響。銜鐵形狀和尺寸的設計，以及與磁極片的匹配都會影響作動器關閉時刻的力能指标。另外(wài)，線圈的設計決定了其電(diàn)阻和電(diàn)感值，尤其是電(diàn)感，因爲它正比于線圈匝數的平方乘以非線性鐵磁材料和空氣氣隙的總磁阻。L/R的比值爲設備的電(diàn)氣時間常數，這個值決定了線圈中(zhōng)電(diàn)流上升的速度，而設備中(zhōng)磁場建立的速度取決于電(diàn)渦流，因而電(diàn)磁擴散時間也會影響作動器性能。
在線圈電(diàn)流快速上升期間，磁通擴散到作動器的整個磁路前，集中(zhōng)分(fēn)布在作動器的内表面上，這會延遲了銜鐵電(diàn)磁力的建立時間，從而延遲了閉合時間。同理，當外(wài)加電(diàn)壓源關斷後從設備上撤銷磁場時，由于殘磁的存在也會延遲作動器銜鐵的重新打開(kāi)時間。随着時間推進，磁場穿過設備壁厚，銜鐵受力增加，最後，一(yī)旦受力克服了彈簧和負載反作用力後銜鐵閉合。因此，磁極形狀、材料和線圈設計也将直接影響到磁擴散過程，進而影響到作動器閉合時間。Maxwell 瞬态場求解器可分(fēn)析上述電(diàn)渦流後局部磁場擴散過程。
Maxwell的靜态或者瞬态求解器可以完成作動器二維和三維電(diàn)磁場分(fēn)析。通常，在靜态仿真中(zhōng)把線圈的形狀、匝數和線徑以及幾何尺寸等參數設爲參數化/優化變量，改變線圈電(diàn)流和銜鐵位置而輸出一(yī)組反映力和位置的曲線。由于Maxwell使用了自動自适應網格剖分(fēn)技術，從而使變量的參數化/優化掃描變得非常的容易。
除了靜态方法以外(wài)，使用Maxwell瞬态求解器可以仿真在考慮了電(diàn)氣控制和機械負載條件下(xià)，銜鐵到達閉合位置的速度問題。例如：外(wài)加激勵電(diàn)壓源爲任意波形（或者使用Maxwell自帶的circuit editor工(gōng)具），同時考慮材料的非線性，考慮機械的運動方程（包含了阻尼、負載力，而且它們都可以是關于位置、速度或者時間的函數），考慮電(diàn)渦流和磁擴散等。
作動器絕大(dà)多數采用軟磁材料作爲導磁路徑。由于軟磁材料BH回線較窄，矯頑力較小(xiǎo)，在計算電(diàn)磁性能時，通常采用初始磁化曲線計算BH工(gōng)作點。但是，當作動器線圈斷電(diàn)時後，磁場不會降爲0，會出現剩磁現象，因而會直接影響到作動器電(diàn)磁力和閉合時間計算。Maxwell可通過矢量磁滞材料建模功能，真實地考慮作動器軟磁材料特性，精确地分(fēn)析軟甲材料的剩磁效應，從而精确地計算作動器磁場擴散、電(diàn)磁力、閉合時間等瞬态電(diàn)磁特性。
Maxwell瞬态電(diàn)磁場仿真分(fēn)析得到的線圈和鐵芯損耗，可通過ANSYS WB環境映射到Mechanical或者CFD（計算流體(tǐ)動力學）軟件Fluent中(zhōng)做熱分(fēn)析，如圖8所示。其耦合方式包括：電(diàn)磁場分(fēn)析得到的總損耗空間分(fēn)布映射到Fluent熱模型，通過精确考慮複雜(zá)散熱環境，包括對流和傳熱，直接計算各部件的溫升并将溫度數據反饋回Maxwell中(zhōng)修改材料的溫度屬性并重新計算損耗，如此雙向耦合反複叠代，得到作動器線圈和鐵芯等部件穩态溫度；在Mechanical溫度場計算中(zhōng)采用簡單設置，即直接定義傳熱系數，或者此傳熱系數由Fluent計算得到，再通過電(diàn)磁-熱瞬态熱性能和熱循環分(fēn)析叠代多次後得到作動器的穩态溫度，此流程的仿真計算速度要比在Fluent中(zhōng)直接計算溫升快，且仿真精度大(dà)大(dà)提高。
作動器在裝配過程中(zhōng)的偏心問題将會影響在作動器的整體(tǐ)性能。如銜鐵偏離(lí)中(zhōng)心，會導緻側向電(diàn)磁力，并造成軸承表面過度摩擦。同時，偏心可能是整體(tǐ)偏心，也可能是軸向偏心，也可能是軸向傾斜。ANSYS Maxwell可以通過雲圖或者矢量圖的方式顯示在任意位置、電(diàn)流密度下(xià)的力密度分(fēn)布。
作動器在啓動工(gōng)況和最大(dà)行程工(gōng)況時的結構強度及其固有頻(pín)率系統的性能也有很大(dà)的影響，ANSYS Workbench 同樣可準确分(fēn)析作動器不同工(gōng)況下(xià)的結構強度和固有頻(pín)率。
作動器設計除了需要精确考慮其電(diàn)磁和多物(wù)理域耦合特性外(wài)，還需要考慮其供電(diàn)和控制電(diàn)路集成。Simplorer既可以實現行爲級作動系統設計，快速分(fēn)析其性能；也可以通過與Maxwell協同仿真（考慮材料的非線性、電(diàn)渦流和磁擴散等效應），或者通過降價模型（僅考慮作動器位置和電(diàn)流參數化掃描關系，忽略線圈的渦流效應）接口，實現高精度物(wù)理原型級作動系統設計，精确分(fēn)析其性能。圖1展示Simplorer平台多層次建模功能，圖2展示Simplorer平台高精度作動系統設計模型：設備級的電(diàn)力電(diàn)子器件、閉環控制系統、精确的二維或者三維作動器模型、以及機械或者液壓負載等。驅動電(diàn)路與Maxwell有限元模型瞬态鏈接實現協同仿真；機械管腳直接連接定義重量、力、彈簧和停止位限制的裝置。
ANSYS作動器設計解決方案既提供了電(diàn)磁場有限元分(fēn)析和優化設計工(gōng)具，能實現作動器靜态、瞬态磁場分(fēn)析和性能優化；也提供了靜态熱和瞬态流體(tǐ)熱分(fēn)析工(gōng)具，能夠實現電(diàn)磁、熱雙向耦合分(fēn)析；還提供了電(diàn)路和系統設計工(gōng)具，能夠實現從行爲級到物(wù)理原型級，多層次、高精度作動系統設計，可以幫助用戶高效實現無縫集成的作動器多物(wù)理域集成化設計流程，通過高精度仿真，減少制作樣機次數，縮短開(kāi)發周期，降低開(kāi)發成本，有利于用戶在激烈競争中(zhōng)脫穎而出。
随着我(wǒ)國新能源汽車(chē)市場持續擴張，作爲新能源汽車(chē)“心髒”的動力電(diàn)池正站在風口上。2013年開(kāi)始，我(wǒ)國新能源汽車(chē)快速發展，截至2017年，中(zhōng)國新能源汽車(chē)保有量已經達到160餘萬輛，我(wǒ)國已成爲名副其實的全球最大(dà)的新能源汽車(chē)市場。動力電(diàn)池作爲最爲核心的關鍵零部件，它的相關技術必須與電(diàn)動汽車(chē)的發展相适應。新能源汽車(chē)能走多遠，最終取決于動力電(diàn)池能走多遠。綜合各類電(diàn)池的技術優勢及發展趨勢，锂離(lí)子電(diàn)池在混合動力汽車(chē)、插電(diàn)式混合動力汽車(chē)和純電(diàn)動汽車(chē)領域，将會有越來越廣泛的應用。該類電(diàn)池技術對新能源汽車(chē)産業發展的意義重大(dà)。
當前國内生(shēng)産動力電(diàn)池的企業約有上百家，但由于自動化程度低，不少企業呈現出生(shēng)産效率低、産品良品率低和運營信息互聯互通效率低的“三低”特點。這使得動力電(diàn)池在技術以及一(yī)緻性問題上一(yī)直很難有實質性突破，嚴重影響了動力電(diàn)池的整體(tǐ)性能，也制約了我(wǒ)國新能源汽車(chē)産業的發展。
基于此，動力電(diàn)池的智能制造應運而生(shēng)。未來，包括動力電(diàn)池在内的新能源汽車(chē)制造，未來必然走向大(dà)規模和智能化，呈現高精度、高速度和高可靠性的“三高”特點。而仿真作爲其中(zhōng)重要的一(yī)環，将起到至關重要的作用。
新能源動力電(diàn)池力學性能分(fēn)析，包括：各極限工(gōng)況的強度分(fēn)析，模态分(fēn)析，PSD随機振動分(fēn)析，碰撞分(fēn)析，擠壓分(fēn)析，跌落分(fēn)析，沖擊分(fēn)析，疲勞分(fēn)析等。
新能源動力電(diàn)池熱學（熱管理系統）性能分(fēn)析，包括：電(diàn)池包低溫充電(diàn)加熱，電(diàn)池包自然散熱CFD分(fēn)析等。
新能源動力電(diàn)池電(diàn)氣系統仿真：系統的電(diàn)路仿真，充放(fàng)電(diàn)過程分(fēn)析等。
3.1 動力電(diàn)池包的強度、剛度問題
3.2 動力電(diàn)池包的振動問題
3.3 動力電(diàn)池的顯示動力學問題
3.4 動力電(diàn)池的疲勞問題
3.5 動力電(diàn)池的加熱及散熱問題
三維模型導入功能：ANSYS在導入模型方面做的很好，無論是零件和裝配體(tǐ)，既可以通過中(zhōng)間格式文件導入，又(yòu)可以通過相應接口（interface模塊）直接導入三維軟件模型，可以實現模型的實時雙向互導，實現模型信息無損傳遞，并保持原有的參數化數據，非常有利于後續的優化設計。
建模與模型修複功能：ANSYS 的SpaceClaim軟件基于直接建模思想，在建立三維實體(tǐ)模型或有限元模型（梁單元的抽取、中(zhōng)間面、内外(wài)流體(tǐ)、點焊等），以及模型的修複（去(qù)倒角、填充、幹涉面等）等操作更加方便，界面更加友好。
操作界面便捷：ANSYS的分(fēn)析流程統一(yī)集成在workbench平台，流程清晰度和邏輯性較強，各個分(fēn)析類型（如結構應力分(fēn)析、模态分(fēn)析、随機振動分(fēn)析、疲勞分(fēn)析）統一(yī)在workbench中(zhōng)進行，數據轉換非常方便。
網格劃分(fēn)：對于網格類型，ANSYS有一(yī)維網格、二維網格（三角形/四邊形）、三維網格（四面體(tǐ)/六面體(tǐ)/楔形體(tǐ)）。網格控制方法都類似，包括拓撲優化、損傷容差、膨脹層、高質量殼網格等。ANSYS在網格控制方面功能比較強大(dà)，除了ANSYS meshing外(wài)，又(yòu)增加了另一(yī)功能強大(dà)的網格軟件ANSYS ICEM CFD。
多物(wù)理場耦合：ANSYS做的比較全，其Workbench平台集結構、電(diàn)磁、流體(tǐ)分(fēn)析于一(yī)體(tǐ)，對于多物(wù)理場耦合絕對是個完美的操作平台。
幾何建模：ANSYS SCDM
結構仿真分(fēn)析： ANSYS Mechanical Enterprise
疲勞壽命分(fēn)析：ANSYS nCode Designlife
流體(tǐ)仿真分(fēn)析： ANSYS Meshing、ICEM CFD、ANSYS Fluent/CFX
加速模塊：ANSYS HPC
中(zhōng)國新能源汽車(chē)産業始于 21 世紀初。2001 年，新能源汽車(chē)研究項目被列入國家十五期見的 863 重大(dà)科技課題，并規劃了以汽油車(chē)爲起點，像氫動力車(chē)目标前進的戰略。
十一(yī)五以來，我(wǒ)國 出了節能和新能源汽車(chē)戰略，政府高度關注新能源汽車(chē)研發和産業化。在能源和環保的壓力下(xià)，新能源汽車(chē)無疑成爲未來汽車(chē)的發展方向。
十二五期間，我(wǒ)國新能源汽車(chē)将正式邁入産業化發展階段：2011-2015 年開(kāi)始進入産業化階段，在全社會推廣新能源城市客車(chē)、混合動力車(chē)、小(xiǎo)型電(diàn)動車(chē)。
十三五期間即 2016-2020 年，我(wǒ)國将進一(yī)步新能源汽車(chē)、多能源混合動力車(chē)、插電(diàn)式電(diàn)動轎車(chē)、氫燃料電(diàn)池轎車(chē)将逐步進入普通家庭。
目前，國内外(wài)新能源汽車(chē)應用不斷發展，研發不斷深入。驅動電(diàn)機、動力電(diàn)池系統、IGBT 及控制器等電(diàn)驅動關鍵零部件及其系統一(yī)直是新能源汽車(chē)研究的熱點、重點和難點，與外(wài)國先進水平相比，我(wǒ)國新能源汽車(chē)研究在這些方面仍存在不小(xiǎo)差距。新能源汽車(chē)的設計和虛拟仿真設計非常具有挑戰，需要不斷實踐。
新能源汽車(chē)系統比較複雜(zá)，設計環節涉及多個領域，包括電(diàn)磁設計、控制系統、電(diàn)力電(diàn)子、機械、流體(tǐ)、溫度、嵌入式等不同領域，如圖1所示；涉及多個設計部門，設計總成部門、電(diàn)機本體(tǐ)部門、控制系統部門、電(diàn)池設計部門、機械設計部門等。多學科領域的交叉設計增加了整個新能源汽車(chē)的設計難度。不同部門關注點不同，需求的層次也不一(yī)緻。總之，如何綜合考慮各個關鍵點的性能，如何綜合設計複雜(zá)的新能源汽車(chē)系統，如何協調設計，如何解決多物(wù)理域的設計問題，這些都是複雜(zá)的工(gōng)作。
相對傳統汽車(chē)而言，新能源汽車(chē)的設計指标更加嚴格。目前新能源汽車(chē)的動力電(diàn)池系統嚴重限制了行駛裏程，而爲了克服這個困難，再設計新能源汽車(chē)時要盡可能減輕各個部件的重量，減小(xiǎo)體(tǐ)積， 高效率。
爲了新能源汽車(chē)使用的方便性、可靠性和舒适性，需要精确設計無線電(diàn)傳輸系統、電(diàn)池組的建模和熱管理系統、電(diàn)機和電(diàn)機控制系統。同時，新能源汽車(chē)上的電(diàn)子器件大(dà)大(dà)增加，再設計的時候，還要充分(fēn)考慮汽車(chē)上各個電(diàn)子器件相互幹擾問題，即 EMI/EMC 問題，以及考慮電(diàn)子器件的散熱和振動問題。
與其他先進的系統設計流程類似，新能源汽車(chē)的設計流程也是從概念設計、系統設計、子系統設計、部件設計等環節一(yī)步步進行。在驗證階段，需要從部件、子系統、系統的順序進行集成和驗證。爲了節省研發時間和節省設計成本，新能源汽車(chē)的這個設計和驗證流程不會采用全部真實的物(wù)理樣機設計和測試，而會采用一(yī)部分(fēn)和全部采用虛拟層面的設計和驗證，也就是所謂的虛拟設計和虛拟測試。
在虛拟設計和虛拟測試的時候，不同部門對模型層次的要求也不一(yī)樣。總體(tǐ)設計層面會更多采用行爲級模型，部件設計層次會采用更爲精确的物(wù)理級模型。而從物(wù)理級模型到系統仿真用的行爲級模型，需要仿真平台具有比較良好的模型降階和協同仿真技術。
在新能源汽車(chē)的部件設計中(zhōng)，往往不僅需要考慮部件某一(yī)個單一(yī)物(wù)理域的性能，而是要綜合考慮多個物(wù)理域性能，例如電(diàn)磁、結構、通風和散熱的性能，所以在設計的時候需要一(yī)個平台能夠滿足這個設計要求。
新能源汽車(chē)是由幾千個零部件組成的複雜(zá)産品，在仿真設計和研發過程中(zhōng)涉及到流體(tǐ)、結構、溫度、電(diàn)磁和控制等多個領域的複雜(zá)多物(wù)理場問題。目前 ANSYS仿真技術在新能源汽車(chē)設計中(zhōng)的主要應用領域廣泛。
針對新能源汽車(chē)的設計指标嚴格、系統設計的複雜(zá)性特點，其複雜(zá)的系統和産品需要解決方案覆蓋所有物(wù)理場和學科領域，ANSYS 針對性的提出了包括系統設計和多物(wù)理域設計的整體(tǐ)全數字化虛拟設計解決方案。
ANSYS 系統集成平台緻力于機電(diàn)系統中(zhōng)的系統和子系統的性能預測與分(fēn)析，它不僅實現了從部件到系統的多層次全數字化設計，也使得系統和部件從初始方案到最終方案都始終緊密聯系在一(yī)起，設計流程更加合理。ANSYS 集成化多物(wù)理域仿真平台可以綜合考慮整體(tǐ)系統及其中(zhōng)的各個部件電(diàn)氣、電(diàn)磁、熱、結構、流體(tǐ)等熱性。
在機電(diàn)系統性能分(fēn)析中(zhōng)，EMI/EMC 設計是一(yī)類比較特殊的問題。系統集成平台中(zhōng)的 EMI/EMC 子系統通過對電(diàn)路分(fēn)析工(gōng)具，電(diàn)磁場分(fēn)析工(gōng)具進行互聯和數據鏈接共享，同時從頻(pín)域和時域角度考量，實現諸如 PCB 的傳導和輻射幹擾控制與電(diàn)磁兼容設計、機箱機櫃屏蔽效能設計、結合印制闆、線纜線束、非線性數字部件、模拟部件、射頻(pín)器件在内的系統與電(diàn)路仿真等典型 EMI/EMC 分(fēn)析。
基礎物(wù)理系統仿真是現代機電(diàn)系統設計的基本工(gōng)具，也是全數字化機電(diàn)系統多物(wù)理研發平台的基石。基礎物(wù)理仿真系統用于解決新能源汽車(chē)研發中(zhōng)涉及的各類關鍵問題，包括結構分(fēn)析問題、通風散熱問題、電(diàn)磁分(fēn)析問題、振動和噪聲問題、電(diàn)機控制問題以及 EMI/EMC 問題。從魯棒性設計的角度來看，基礎物(wù)理仿真系統還包括多目标優化、靈敏度和可靠性分(fēn)析。以及統計分(fēn)析，通過與前述基礎物(wù)理仿真系統的集成，進行穩定性設計。
ANSYS 多物(wù)理域仿真解決方案包括：電(diàn)磁分(fēn)析、結構分(fēn)析、振動分(fēn)析、疲勞分(fēn)析、噪聲分(fēn)析、流體(tǐ)分(fēn)析、熱分(fēn)析、多目标優化分(fēn)析等。
多物(wù)理域協同優化平台是機電(diàn)系統底層零部件精确設計和優化的基本平台。幾點協同的設計是一(yī)個複雜(zá)的多物(wù)理場問題，不同的物(wù)理與相互制約，相互影響基礎物(wù)理複雜(zá)協同滿足了單個物(wù)理于的精确分(fēn)析功能，多物(wù)理域協同優化平台則是将這些不同物(wù)理域分(fēn)析系統和工(gōng)具集成在一(yī)起，實現了不同物(wù)理場工(gōng)具之間的數據共享、功能互聯、并形成操作類似的統一(yī)設計環境。這些不同物(wù)理域分(fēn)析系統和工(gōng)具可以在平台内部同時對單個部件進行真正的多物(wù)理系統分(fēn)析，将多物(wù)理相互制約因素納入虛拟樣機研發的考慮範疇，使得虛拟樣機更加逼真。
随着科技的發展以及人們生(shēng)活水平的提高，電(diàn)梯作爲高層建築和公共場所不可或缺的重要建築設備，得到廣泛的使用。全球電(diàn)梯行業經過百餘年的發展，形成了較高的行業集中(zhōng)度，奧的斯、三菱、通力、迅達等品牌逐漸成爲全球電(diàn)梯的知(zhī)名品牌，占據了全球較大(dà)市場份額。 由于社會經濟發展水平的不均衡，全球電(diàn)梯區域市場存在較大(dà)差異。歐美和日本等發達國家電(diàn)梯行業起步較早，目前電(diàn)梯保有量水平已達約每200 人擁有一(yī)台電(diàn)梯，但由于近年來人口增長緩慢(màn)，其電(diàn)梯保有量基本保持穩定，安裝維保業務已成爲電(diàn)梯行業重要收入來源。中(zhōng)國、東南(nán)亞、中(zhōng)東等國家和地區因電(diàn)梯行業起步較晚，人均電(diàn)梯保有量水平較低，但近年來其經濟增長迅速，大(dà)力發展基礎設施建設，電(diàn)梯需求增長迅速，已成爲全球重要的新梯消費(fèi)市場。
進入21 世紀，一(yī)批民族電(diàn)梯企業在技術水平、管理水平等方面得到了顯著提高，包括康力電(diàn)梯、江南(nán)嘉捷、遠大(dà)智能、快意電(diàn)梯等一(yī)部分(fēn)具有一(yī)定規模的民族電(diàn)梯企業迅速完成了從研發、設計、制造到安裝維保在内的完整業務鏈建設，尤其在中(zhōng)低速電(diàn)梯産品方面，憑借較高的性價比，逐漸打破了外(wài)資(zī)品牌對我(wǒ)國電(diàn)梯市場的壟斷。
電(diàn)梯結構力學性能分(fēn)析，包括：各工(gōng)況的強度、剛度分(fēn)析，模态分(fēn)析，PSD随機振動分(fēn)析，跌落分(fēn)析，沖擊分(fēn)析，疲勞分(fēn)析等。
電(diàn)梯流體(tǐ)力學性能分(fēn)析，包括：控制櫃、變頻(pín)器等散熱分(fēn)析，高速氣動性分(fēn)析等。
電(diàn)梯控制系統仿真：系統的電(diàn)路仿真，主控闆的EMC/EMI分(fēn)析等。
3.1 電(diàn)梯的強度、剛度、振動問題
3.2 電(diàn)梯的散熱問題
三維模型導入功能：ANSYS導入模型，無論是零件和裝配體(tǐ)，既可以通過中(zhōng)間格式文件導入，又(yòu)可以通過相應接口（interface模塊）直接導入三維軟件模型，可以實現模型的實時雙向互導，實現模型信息無損傳遞，并保持原有的參數化數據，非常有利于後續的優化設計。
建模與模型修複功能：ANSYS 的SpaceClaim軟件基于直接建模思想，在建立三維實體(tǐ)模型或有限元模型（梁單元的抽取、中(zhōng)間面、内外(wài)流體(tǐ)、點焊等），以及模型的修複（去(qù)倒角、填充、幹涉面等）等操作更加方便，界面更加友好。
操作界面便捷：ANSYS的分(fēn)析流程統一(yī)集成在workbench平台，流程清晰度和邏輯性較強，各個分(fēn)析類型（如結構應力分(fēn)析、模态分(fēn)析、随機振動分(fēn)析、疲勞分(fēn)析）統一(yī)在workbench中(zhōng)進行，數據轉換非常方便。
網格劃分(fēn)：對于網格類型，ANSYS有一(yī)維網格、二維網格（三角形/四邊形）、三維網格（四面體(tǐ)/六面體(tǐ)/楔形體(tǐ)）。網格控制方法都類似，包括拓撲優化、損傷容差、膨脹層、高質量殼網格等。ANSYS在網格控制方面功能比較強大(dà)，除了ANSYS meshing外(wài)，又(yòu)增加了另一(yī)功能強大(dà)的網格軟件ANSYS ICEM CFD。
多物(wù)理場耦合：ANSYS做的比較全，其Workbench平台集結構、電(diàn)磁、流體(tǐ)分(fēn)析于一(yī)體(tǐ)，對于多物(wù)理場耦合操作比較友好。
幾何建模：ANSYS SCDM
結構仿真分(fēn)析： ANSYS Mechanical Enterprise
疲勞壽命分(fēn)析：ANSYS nCode Designlife
流體(tǐ)仿真分(fēn)析： ANSYS Meshing、ICEM CFD、ANSYS Fluent/CFX
加速模塊：ANSYS HPC
電(diàn)機是一(yī)種應用廣泛的能量轉換裝置，按照能量轉換方式分(fēn)爲發電(diàn)機和電(diàn)動機兩個大(dà)類。電(diàn)機系統是一(yī)個集電(diàn)氣、機械、動力學、散熱、電(diàn)子電(diàn)路、控制系統等衆多學科專業于一(yī)體(tǐ)的複雜(zá)系統。
新能源電(diàn)機設計是一(yī)個複雜(zá)的多物(wù)理場問題，它涉及到電(diàn)磁、結構、流體(tǐ)、溫度和控制等多個領域。随着新材料、新工(gōng)藝以及各種電(diàn)機新技術的發展，電(diàn)機設計的要求越來越苛刻，精度要求也越來越高，傳統的設計方法和手段已經不能滿足現代電(diàn)機設計的要求，必須借助于現代仿真技術才能解決各種設計難題。
針對電(diàn)機永磁化、高速化、無刷化、數字化、集成化、智能化、高效節能化的發展趨勢和相關技術挑戰，ANSYS能提供集成化設計解決方案和流程，高效實現電(diàn)機從磁路法到有限元、從部件到系統、從電(diàn)磁到多物(wù)理場耦合的多領域、多層次、集成化電(diàn)機及驅動/控制系統設計。
基于磁路法的旋轉電(diàn)機設計專家RMxprt，不僅能完成多達19種電(diàn)機的磁路法計算，還能夠一(yī)鍵生(shēng)成電(diàn)機的二維和三維全參數化有限元分(fēn)析模型，包括自動建立幾何模型、設置材料屬性、網格剖分(fēn)、邊界條件、外(wài)電(diàn)路以及運動和求解選項等，并且RMxprt中(zhōng)設置的設計變量能夠無縫傳遞到Maxwell中(zhōng)，用于參數化、優化設計、極大(dà)的簡化了電(diàn)機電(diàn)磁場有限元分(fēn)析和瞬态性能優化流程。
基于電(diàn)磁場有限元分(fēn)析的軟件Maxwell 2D/3D，可通過對RMxprt直接輸出的有限元模型進行簡單修改，就可以完成電(diàn)機各種正常和故障工(gōng)況下(xià)的電(diàn)磁性能分(fēn)析，例如：齒槽轉矩、開(kāi)路反電(diàn)動勢、額定負載特性、轉矩電(diàn)流特性、繞組短路/斷路、導條斷裂等，并可直接設置或調用RMxprt設置的各種變量，對電(diàn)機的各種瞬态特性進行參數化/優化設計，還可利用HPC和DSO，加速電(diàn)機電(diàn)磁計算和性能優化進程。并結合内置外(wài)電(diàn)路或Simplorer控制電(diàn)路，對電(diàn)機有限元模型進行仿真設計和細節優化，并輸出等效電(diàn)路模型備用。
采用Simplorer進行電(diàn)機及控制系統仿真，結合SCADE嵌入式控制代碼自動生(shēng)成技術；結合Maxwell場路耦合、瞬态協同仿真技術；結合Q3D線纜、母排、IGBT寄生(shēng)參數提取技術；對整個電(diàn)驅動系統進行高精度仿真和性能優化。
采用Maxwell輸出電(diàn)機的幾何模型和分(fēn)布式損耗到Mechanical或FLUENT等工(gōng)具中(zhōng)，進行電(diàn)機溫度場仿真，實現電(diàn)磁、熱單/雙向耦合分(fēn)析，預測電(diàn)機在各種工(gōng)況下(xià)的溫升并優化散熱系統設計。
采用Maxwell輸出電(diàn)機的幾何模型到Mechanical，利用Workbench和ANSYS電(diàn)機電(diàn)磁、振動、噪聲自動化耦合仿真流程,便捷地分(fēn)析電(diàn)機在各種工(gōng)況下(xià)的結構應力、形變以及振動噪音。
除此之外(wài)，ANSYS還提供了定制化開(kāi)發功能UDO和ToolKit包，方便用戶将複雜(zá)的設計流程化、自動化。UDO能夠在電(diàn)磁場有限元分(fēn)析結束後，直接輸出電(diàn)機的各種電(diàn)磁性能數據；ToolKit能夠一(yī)鍵完成永磁和感應電(diàn)機的LdLq、效率Map圖、一(yī)鍵輸出電(diàn)機的轉矩轉速曲線等，且采用MPTA控制算法，并考慮溫度、頻(pín)變交流電(diàn)阻、斜槽、不同頻(pín)率下(xià)鐵耗系數等對電(diàn)機性能的影響。
UDO是Maxwell内置的、針對電(diàn)機設計的後處理工(gōng)具，能夠在電(diàn)磁場有限元計算完成之後，直接輸出電(diàn)機的輸入輸出功率、轉矩、轉速、各種損耗、LdLq、效率以及功率因數等電(diàn)磁性能數據。
Toolkit是Maxwell内置的、針對電(diàn)機設計的定制t化後處理工(gōng)具，能夠一(yī)鍵完成永磁電(diàn)機的效率Map圖、損耗Map圖、LdLq以及電(diàn)流的Map圖，一(yī)鍵輸出電(diàn)機的轉矩轉速曲線等功能，采用單位電(diàn)流最大(dà)轉矩輸出（MPTA）的控制算法，并考慮溫度、頻(pín)變交流電(diàn)阻、斜槽、不同頻(pín)率下(xià)鐵耗系數等對電(diàn)機性能的影響。
