利用HyperWorks提升機械性能與減輕重量

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    行業:汽車

    挑戰:滿足汽車結構的重量目標、減少 零件數量、完美的幾何和車身構 型、完美的部件形狀等。

    Altair 解決方案:利用HyperWorks工具包括 MotionView、OptiStruct、 HyperMeshHyperView和 RADIOSS等軟件應用于概念車 研發的流程中。

    優點:達到新概念車的重量目標 ;評估和確認應用中最合適 的生物材料 ;提高汽車機械性能

    背景介紹 

    Altran作為工程服務領先供應商,在Ecoshell項目中設計一款環保且輕量化的電動城市概念汽車,命名為"CITI-zenConcept"。Ecoshell項目的主要目標為采用生物材料、優化機械性能、減輕重量、減少材料和生產成本。Ecoshell項目是在 2011年1月開始的,當時預定時間是三年。在此項目中,Altran需要驗證生物復合材料制成白車身的可行性,以及具備良好的扭轉、彎曲及前碰撞性能。為滿足產品開發要求,Altran采用的HyperWorks工具包括MotionView、OptiStruct、 HyperMesh、HyperView和RADIOSS等軟件應用于概念車研發的流程中。

    作為全球創新和高科技工程咨詢公司,Altran已經給主要的航空、汽車、能源、鐵路、金融、醫療和電信公司提供30年的服務。從戰略規劃到產品制造全過程,

    包括產品開發等的每一階段。Altran在四個關鍵領域提供專業知識:產品生命周期管理,機械工程,嵌入和關鍵系統及信息系統。Altran分布在二十多國家,包括歐洲,美洲和亞洲。信息請訪問www.altran.com   

    挑戰 

    Ecoshell項目產品研發挑戰包括使用生物材料滿足汽車結構的重量目標、減少零件數量便于生產裝配、完美的幾何和車身構型、完美的部件形狀等。為達到這些目標也同時滿足安全、成本和生產的要求,Altran需要使用成熟軟件工具來設計、開發和評估整車及其子系統和零部件的性能。     

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    “HyperWorks 給我們提供了全面的軟件工具,覆蓋所有 Ecoshell 項目需要仿真的專業學科。這個軟件提供友好 的用戶界面及完善的功能,而且全部基于經濟實惠的軟件授權系統?!?nbsp; 

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                                                                                                             Altran 法國研發工程師                                                                                                       


    解決方案

    Altran采用了HyperWorks軟件套組,包括不同應用模塊,覆蓋了所有不同的專業需求。為達到重量目標,白車身優化用的是OptiStruct,Altair公司領先的優化技術,幫助工程師減少汽車零件設計,從原先的27個零件減到15個零件。另外所有零部件均是用OptiStruct進行優化達到最低重量并進行強度分析,保證部件的強度要求。MotionView用來確定部件的動態負載和模擬汽車在路面上行駛得到動態載荷。這個多體動力學分析包括轉向、加速度和剎車等模擬。

    為準確定義車身零部件材料特性,Altran工程師先做出實驗計劃列出所需要的物理測試。這些測試包括:拉伸、彎曲、剪切、碰撞等等。然后工程師根據物理測試數據等效擬合成數值分析需要的材料性能。HyperMesh用來劃分網格,包括所有連接到白車身零件,例如座椅、安全帶、連接件、開閉件等等。最后用RADIOSS來進行前碰撞分析,最后用HyperView 做生成仿真分析報告。就是這樣的流程,所有概念車虛擬開發過程可以在一個CAE環境下完成。HyperWorks幫助Altran 工程師開發了滿足所有項目目標的汽車。

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    結論 

    HyperWorks給Altran提供了一個開發環境,這一個軟件環境涵蓋了開發所需要的所有專業學科。得益于OptiStruct、HyperMesh、MotionView和RADIOSS,Altran可以實現項目目標。今天整車重量不帶電池是500kg(白車身:100kg)而在下一步要達到的目標是400kg(白車身:80kg)。

    總體來說,HyperWorks幫助Altran:

    在一個仿真環境與一個授權系統中覆蓋所有產品開發需要的專業學科

    提高汽車機械性能 

    達到新概念車的重量目標 

    評估和確認應用中最合適的生物材料   


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