“專注于一個(gè)求解器使我們能夠集中精力開發(fā)更高級(jí)仿真指南和內(nèi)部流程，并且可以探索海克斯康 MSC Nastran中的可用功能，并擴(kuò)展MSC Nastran分析項(xiàng)。所以，我們肯定可以得到這個(gè)決定的好處。”

——Volvo客車公司首席仿真工程師 David Lantz

沃爾沃客車公司是制造大型巴士和客車的全球領(lǐng)導(dǎo)者，專注于安全、可持續(xù)性和創(chuàng)新。作為沃爾沃集團(tuán)的子公司，該公司在全球190多個(gè)國(guó)家開展業(yè)務(wù)，提供一系列產(chǎn)品，包括城市巴士、城際巴士和豪華客車。沃爾沃巴士以其對(duì)安全的承諾而聞名，它有著開發(fā)創(chuàng)新安全功能的歷史，并因其產(chǎn)品和服務(wù)贏得了無數(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)。

現(xiàn)代客車設(shè)計(jì)

仿真是現(xiàn)代客車設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要工具，因?yàn)樗构こ處熌軌蛟趯?shí)車之前對(duì)不同的策略和場(chǎng)景進(jìn)行建模和評(píng)估。工程師使用仿真軟件和技術(shù)來評(píng)估車輛在各種條件下的性能，如高速、地形或天氣條件。這減少了物理測(cè)試和重新設(shè)計(jì)的需要，從而節(jié)省了時(shí)間和金錢。

模擬可以優(yōu)化車輛的性能，例如提高燃油效率或減少排放。工程師可以通過建模不同的場(chǎng)景和測(cè)試各種設(shè)計(jì)選項(xiàng)來找到實(shí)現(xiàn)性能目標(biāo)的最佳解決方案。

仿真可以用于車輛設(shè)計(jì)過程的各個(gè)階段，從最初的概念階段到生產(chǎn)前的最終測(cè)試。在最初的概念階段使用仿真可以讓工程師了解設(shè)計(jì)。在最終驗(yàn)證階段使用仿真可以驗(yàn)證我們的設(shè)計(jì)，預(yù)測(cè)了我們?cè)谏a(chǎn)中可能發(fā)現(xiàn)的問題。

當(dāng)被問及在設(shè)計(jì)中使用仿真最重要的挑戰(zhàn)是什么時(shí)，David回答道：“找到并接受足夠的細(xì)節(jié)。作為一名CAE工程師，深入研究問題很容易，使用最先進(jìn)的求解器將每個(gè)小零件建模到盡可能高的精度。然而，我們?cè)陧?xiàng)目中不斷面臨時(shí)間和成本方面的挑戰(zhàn)。我們做任何事情都必須高效，并且使用合適的求解器計(jì)算我們的模型。”

圖1 - SOL 101靜力學(xué)分析客車白車身

MSC Nastran解決方案

MSC Nastran集成了很多仿真類型求解功能，使工程師能夠解決各種各樣的問題。例如，求解序列SOL 101用于計(jì)算結(jié)構(gòu)的靜態(tài)剛度。客車設(shè)計(jì)工程師將使用它來計(jì)算車身的整體剛度，并可視化白車身（BIW）結(jié)構(gòu)中可能承受高壓縮或高張力的部分。客車設(shè)計(jì)工程師利用SOL 400進(jìn)行高度非線性仿真，例如螺栓預(yù)緊力分析。

MSC Nastran中多種解決方案序列允許沃爾沃巴客車選擇它作為其標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)求解器。David繼續(xù)說道：“今天，我們有一個(gè)幾乎完全由MSC Nastran構(gòu)建的模型組成的模型庫(kù)，支持各種MSC Nastran解決方案序列，如耐久性、NVH和復(fù)合材料等。由于我們專注于一個(gè)軟件環(huán)境，我們有時(shí)間深入研究CAE疲勞/NEF等新功能，并采用新開發(fā)MUMPS求解器，這將解決方案時(shí)間縮短了約50%。”

圖2 - SOL 400非線性接觸分析

MSC Nastran是多物理場(chǎng)仿真的一部分

當(dāng)被問及“使用MSC Nastran或其他工業(yè)軟件是否有令人驚訝的好處？David回答道：“如果我們沒有這樣使用MSC Nastran，我們可能也不會(huì)在設(shè)計(jì)過程中引入海克斯康A(chǔ)ctran聲學(xué)仿真解決方案。”

Actran和MSC Nastran都包含在海克斯康工業(yè)軟件的多物理場(chǎng)解決方案中，并可以互轉(zhuǎn)換，使結(jié)構(gòu)分析能夠擴(kuò)展到聲學(xué)分析，用于預(yù)測(cè)客車內(nèi)部和外部的噪聲水平。

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