汽車模擬的案例
AMEsim 汽車模擬
AMEsim 汽車模擬
AMESim汽車整車解決方案資料.pdf
基于AMESim的汽車ESP液壓控制系統建模與分析.pdf
ANSYS SPEOS在汽車尾燈方面的模擬與分析
本期研討會：《ANSYS SPEOS在汽車尾燈方面的模擬與分析》將于1月22日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
ANSYS SPEOS在汽車尾燈方面的模擬與分析
日期/時間
2020年1月22日
20:00 – 21:00
課程受眾
汽車燈具設計領域人士
講師簡介
孫鴻燁，ANSYS OPTIS應用工程師
2014年加入OPTIS至今，負責ANSYS SPEOS光學仿真軟件，為客戶提供整車內飾光學仿真驗證以及汽車外部照明模擬分析等。多次參與汽車，航空人機工效分析項目。
課程簡介
汽車燈具設計是一門結合光學設計、機械設計、熱學設計和電學設計（LED光源的應用）的綜合應用設計學科。對于外部燈具，不僅要滿足其性能要求，還要符合高標準的外觀要求，以符合整車的設計風格，真正起到畫龍點睛的作用。目前國內車燈主機廠以及專業車燈研發中心主要通過反復制造樣件來優化設計，耗時較長，而且對于關乎車輛及人身安全的光學設計，沒有專用的光學設計分析軟件進行驗證和管控，這對主機廠車燈部門而言是較大的風險。
ANSYS SPEOS光學仿真軟件可以很好的解決以上問題，其人眼視覺光學仿真功能以三維數據為依據，直接供更多的寶貴時間，以滿足裝車需求，極大的減少了裝車樣件的制作數量，或者采用替代件而進行的額外工作。
展開 燃料電池汽車追尾碰撞模擬分析
對于焊接一般有兩種模擬方法,一種認為汽車在碰撞過程中焊點不會斷裂,因此在模型中采取剛體連接;另一種認為汽車在碰撞過程中會有焊點斷裂,因此在模型中采用焊點失效,即焊點單元應力超過一定值后焊點單元斷裂。目前,對于其余連接方式,在不影響整體計算的情況下,一般也采用焊點單元定義連接。
2.2.3 材料定義
材料參數對于碰撞模擬的精度具有極其重要的意義。根據材料的拉伸曲線定義各材料的彈性模量、泊松比、切向模量、破壞極限、應變率等參數,材料厚度按各零件的實際厚度定義,材料密度按各零件實測的重量來調整定義,以保證整車有限元模型的重心與實車重心的一致。
展開 汽車內空調系統模擬 ￥9.9
包括msh cas 模型
幾何模型
三維汽車結構
物理模型
模擬汽車夏季空調運行中轎車內的溫度分布
模擬轎車冬天暖氣運行中的溫度分布
評估汽車內氣流分布的性能
不同位置的溫度和速度
數值模型
湍流模型
標準k-e
輻射模型
離散傳播輻射模型（DTRM）
邊界條件
進風口
速度入口
窗戶-墻
wall
人體
wall
回風口
Pressure-outlet
空氣
Source term
室內照明散熱熱源
壁面函數
近壁面模型
松弛因子
壓力速度耦合方法
PISO
后處理
監視點
Report 統計量
展開 
基于hyperworks/lsdyna汽車車門關閉仿真模擬 ￥35
本案例主要基于hyperworks/lsdyna模擬汽車車門關閉的過程，涉及到的關鍵知識點：車門鉸鏈的創建、旋轉角速度的創建、接觸的定義、控制卡片的設置等。通過這個分析我們可以看到車門在關閉過程中，局部區域的應力分布，對于后續slam疲勞分析提供結果輸入。
車門關閉結果動畫
車門及局部車身模型
尤其是關鍵知識點存在一些注意的地方，否則做出來的模型運行的結果會出現車門變形過大、應力過大，且車門內板還會與側圍出現穿透等現象。凡購買的朋友在仿真操作上有什么疑問可以私信交流。
展開 LS-DYNA在汽車碰撞中的模擬
隨著車輛朝著高速化、輕量化方向發展，汽車保有量不斷增加，交通事故數量及其造成的人員傷亡數量呈上升趨勢。為提高汽車被動安全性能，減少乘員傷亡，在汽車開發階段必須研究汽車結構的耐撞性。雖然汽車碰撞試驗對車型以及被動保護裝置的最終認證和鑒定必不可少，但其試驗準備工作費用和試驗所需費用都十分昂貴，同時受隨機因素以及環境和技術手段的影響，試驗結果尚存在不夠穩定和有些動態數據獲取困難的問題，而且可重復性差。國外相關研究表明，汽車的碰撞過程進行計算機模擬，不僅能預測汽車結構本身的耐撞性能，能同時實現在車輛開發進程中較好的預測其被動安全性能，利于減少實車碰撞試驗次數，節約經濟成本，加快新車型開發速度。
據了解，在我國的各類交通事故中，大約有三分之一是側面碰撞。側面碰撞的致死率則居第一位。側面碰撞也是汽車碰撞的一種常見形式，在汽車側面碰撞中，沒有像在正面碰撞中發動機艙和前縱梁那樣的吸能機構，碰撞能量主要靠車門和車立柱的變形來吸收。如下圖所示為汽車側面碰撞有限元模型。
本次側面碰撞選用移動壁障與試驗車進行碰撞模擬仿真試驗，本次側面碰撞是用移動壁障90°側面碰撞汽車進行的模擬，即移動壁障車中線與汽車中線的夾角為90°。模型中應盡量使用真實材料類型，考慮到本文的參考特性，本文模型進行了材料簡化，汽車采用LS-DYNA中的1號elastic材料，避障車采用20號剛體材料本構關系，具體設置如下：
求解之前模型還需要進行其他的設置，比如：剛性墻所有的轉動均被約束；碰撞接觸算法采用LS-DYNA程序中的自動單面接觸算法；對避障車施加撞擊的初始速度；設置計算終止時間等等。
下圖為移動壁障車中線與汽車中線成90°角碰撞結果各時刻序列圖。從圖中可以看出，車門發生了較大的變形。
展開 汽車碰撞模擬和乘員保護
隨著汽車科技的日益發展，人們對汽車性能的要求和期望正不斷的變成現實，一輛高性能的汽車，是舒適性和安全性的完美結合。
舒適性在汽車性能上主要表現在震動小、噪聲低、良好的操縱性等方面，不同級別、不同價格的汽車有時相差很大。相比之下，安全性則顯得更為重要，無論是經濟性轎車還是高級轎車，新車型在投放市場前都必須符合國家的安全標準，可以說，安全性是汽車最基本的要素。
汽車安全性有主動安全性和被動安全性之分，汽車碰撞和乘員保護屬于汽車的被動安全性范疇。
汽車碰撞安全標準中包含五個方面的內容，即：前撞，后撞，側撞，頂部壓垮（Roof crash）和側門強度（Side door strength）。
汽車碰撞是一個高成本的試驗項目，而由于試驗結果不符合要求重新對設計進行修改耗費的時間和成本更是無法估算。計算機硬件和軟件的發展，為汽車碰撞的計算機仿真模擬提供了條件。汽車碰撞的計算機仿真模擬，一般采用顯式非線性動態分析軟件（如DYNA-3D）。
碰撞仿真模擬要做到與試驗結果的完全吻合，是一項非常艱巨的工作。為了使分析模型與試驗樣車保持一致，除了白車身之外，汽車的許多系統都應包括在內。
汽車正面碰撞模擬分析分為帶乘員約束系統和不帶乘員約束系統兩種方法，碰撞分析中汽車結構模型應包括：完整的白車身，包括前后風窗；保險杠系統，包括低速吸能系統；前門（帶玻璃）；發動機、傳動系統和固定零部件；排放系統；前懸掛系統；空調和散熱器；轉向系統；儀表板固定梁；輪胎模型等。乘員約束系統包括駕駛員座椅系統，假人模型、安全帶、安全氣囊等,假人模型必須經過標定。
在不帶乘員約束系統結構碰撞方案中,考核的目標主要是轉向系統的運動(主要是指方向盤的上下、前后和左右運動位移)、腳踏板的前移量和后門檻梁（ROCKER）的速度曲線。
展開 汽車排氣后處理裝置工作過程數值模擬
汽車排氣后處理裝置工作過程數值模擬
汽車排氣后處理裝置工作過程的數值模擬.part1.rar
汽車排氣后處理裝置工作過程的數值模擬.part2.rar
路面不平度的模擬與汽車非線性隨機振動的研究
文摘：預測汽車的隨機振動響應對汽車的開發設計是非常重要的。實際汽車存在許多非線性環節, 需采用非線性振動模型進行研究, 在這種情況下, 通常采用的頻域分析方法一般不再適用。應用機械系統分析軟件ADAM S 建立了11自由度汽車非線性振動模型, 并用由偽白噪聲法生成的符合實際路面統計特性的偽隨機序列來模擬路面不平度。在此基礎上, 利用數值算法在時域中對汽車的非線性隨機振動響應進行了計算機仿真計算研究。結果表明, 這種方法對研究汽車的非線性隨機振動是有效的。
路面不平度的模擬與汽車非線性隨機振動的研究.pdf
展開 汽車空調除霜性能的CFD模擬
1 前言
冬天氣溫下降到零度以后，停在戶外的汽車玻璃上會結上一層冰霜，特別是在我國北方地區，結在汽車玻璃上的霜凍會嚴重影響駕駛員的視野，對行車安全產生危害。因此，有效的除霜系統是十分必要的，它應該盡可能快地除去車窗玻璃上的霜層。為此SAE發展了一套工業標準，包括標準的試驗過程和汽車前風擋除霜
系統的性能指標。不同的國家和不同的汽車制造商也有自己對此的標準，在國內GB11555-94對汽車的除霜系統性能做出了嚴格的規定[2] 。
本文主要介紹了在某車型的除霜系統的開發過程中，利用 CFD 軟件 STAR-CD 對其進行了穩態情形下的全熱除霜模式下的 CFD 分析，得出了除霜風道各出風口的風量分配，風道和乘客艙內的速度矢量和壓力分布，特別是前擋風玻璃和前側窗上的速度矢量圖。根據 CFD 分析結果，提出風道設計的改進建議，并根據修改方案修改除霜風道數模，最終得到了滿足設計要求的除霜系統。
2.計算模型的建立及方案確定
2.1 幾何模型建立
根據某車型的三維 CAD 實體模型，分別選擇 HVAC、風道和車身的內表面生成模擬空間?？紤]到汽車產品的復雜性，為了節約時間和減少網格數量，在不影響模擬精度的前提下，需要對車廂內表面做一些簡化處理。但對模擬的關鍵部件，如 HVAC、風道等的細部結構則應盡量保留，如圖 1 所示。
由于 CFD 網格劃分需要在一個封閉的空間內進行，而 CAD 模型之間有一些縫隙和漏洞，如果直接在 CAD 軟件中進行模型的前處理，需要花費大量的時間和精力，因此，我們采用先在 Hypermesh 中劃分三角形的表面網格，如圖 2 所示，這樣表面的連接和修補相對容易，然后輸出為 Patran 格式，再導入到 ICEM-CFD 中生成體網格。
展開 汽車CFD分析中，車輪旋轉不同模擬方法的比較研究
為了模擬駕駛汽車的真實路面狀況，移動地面和車輪旋轉在CFD中具有重要意義。然而，車輪旋轉狀態難以準確表示，因此這仍然是一個需要研究的關鍵問題。
本文主要研究兩種類型的汽車：快背轎車和a notchback DrivAer，通過比較三種不同的車輪旋轉模擬方法：穩定移動壁，MRF和非定常滑動網格，揭示了不同方法對車輛空氣動力學數值模擬的影響。討論了方法之間氣動力以及流動的差異。并將模擬結果與已發表的實驗數據進行比較以進行驗證。
結果表明，不同的旋轉模擬方法可能不會對氣動阻力產生顯著影響，但氣動升力和通風阻力可在較大范圍內進行修正。此外，升力顯示對車輪輪輻的位置高度敏感，因此兩種穩定的方法可能導致錯誤?？傊?，當進行CFD模擬時，如果僅需要計算氣動阻力，則可以引入兩種穩定方法。如果需要考慮通風阻力，則MRF方法更合適。但是，如果必須評估空氣動力升力，即使計算成本更多，滑動網格方法也是唯一可取的方法。本研究可為未來旋轉模擬方法的工作奠定基礎。
車輛空氣動力學是汽車工業中的一個關鍵領域。因為它與減少總阻力和燃料消耗密切相關。在未來，可以預見空氣動力學優化將受到大量制造商的關注。因此，在汽車開發過程中獲取精確的空氣動力數據非常重要。
由于這種擔憂，進行風洞試驗是一個至關重要的方法。然而，風洞試驗需要巨大的成本和復雜的準備。對于許多中小型公司來說，它給他們帶來了嚴重的經濟負擔。由于這種情況，計算流體動力學（CFD）應運而生，并且隨著計算機能力的提高，它一直在不斷發展。 CFD通過計算機數值模擬簡化了風洞試驗，大大節省了汽車開發過程中的成本。因此它已成為現代汽車空氣動力學中常用的研究方法。同時，提高CFD方法準確性和效率的方法同樣成為一個重要的研究課題。
提高CFD方法的準確性需要考慮幾個方面，其中之一是如何準確模擬道路上的汽車行駛狀況，并且車輪旋轉的模擬是至關重要的。
展開 
集度汽車：高精度駕駛模擬技術加速電控底盤性能開發 | 蓋世汽車2021中國汽車智能底盤大會
由蓋世汽車主辦的2021中國汽車智能底盤大會將于11月18-19日在上海汽車城瑞立酒店舉辦。
嘉賓信息
舒進 博士
集度汽車整車集成總監
舒進女士畢業于北京理工大學車輛工程專業，工學博士
從業17年，主要從事車輛性能開發，底盤及整車架構開發，電控懸架及轉向系統開發，智能底盤相關產品研發等；
負責過上汽通用多個自主車型及整車架構的整車動力學性能及底盤架構開發；獲得多項上汽集團及中國汽車工業科學技術獎等重要獎項，并有多個專利及論文發表。
汽車流場數值模擬及優化設計
Key words: Vehicle dynamics; The aerodynamic drag; CFD; The optimization design; spoiler
1 前言
汽車工業在剛剛起步階段，由于汽車設計者沒有考慮空氣動力學方面的問題，所以當時制造的汽車車速比較低。隨著汽車理論不斷完善，汽車制造的整體水平也在逐步提高，汽車行駛性能得到加強[1]。20世紀初，設計者們開始認識到了氣動特性的重要性，以后的幾個汽車外部造型變化階段中都考慮到了氣動性能的影響。當今社會汽車行駛速度正在不斷提高，對于汽車各方面性能提出了嚴格的要求，同時油價的上漲和空氣污染，對于汽車模型進行不斷地改進設計同樣是一個嚴峻考驗。并且汽車的安全性、操作性以及經濟性[2-3]也同樣是我們在未來汽車構造的設計和改進中考慮的方面。
實驗和理論是研究空氣動力學的兩種主要方法[4]?，F在，隨著計算機技術的發展和仿真模擬軟件的不斷優化，原本只有風洞試驗才能得到的結果現在卻可以通過計算機進行模擬。近些年，空氣動力學各方面理論以及計算機技術的不斷進步，研究者和設計者們開始嘗試通過計算流體力學 (Calculation Fluid Dynamics，CFD)進行仿真模擬[5]。由于不受實驗條件的限制，可以自由改變求解條件和車身模型，已經成為汽車空氣動力學研究的重要手段。尤其在早期車型開發中，應用CFD數值模擬可為車身外形的初選提供依據，方便直觀地了解汽車各部分的分離情況和尾部渦系結構及分布情況，初步計算出整車的氣動阻力系數，對于提高汽車性能、提高效率、節約經費有很大的幫助[6]。
1 數學模型
控制流體流動的基本定律是質量守恒定律、動量守恒定律和能量守恒定律,由此可以得到連續方程、動量方程和能量方程,聯立后所得的N-S方程組是流體流動遵循的普遍規律。
展開 通過實時駕駛模擬革新汽車人機界面（HMI）開發【3月14日直播】
在當今汽車行業，開發兼具直觀性、功能性與安全性的人機界面（HMI），正成為愈發嚴峻的挑戰。傳統的靜態模型和造價高昂的物理原型，難以精準復刻現實駕駛場景，這使得實現駕駛員與界面的無縫交互變得困難重重。
隨著車載技術的迅猛發展，諸如信息娛樂系統、高級駕駛輔助系統（ADAS）控制模塊以及數字儀表盤等不斷迭代更新，工程師們急需一種更具動態性、以模擬驅動的創新方法，以便在產品量產前，就能全方位優化 HMI 的易用性、人體工程學設計以及整體用戶體驗。
在本次免費的 60 分鐘網絡研討會上，來自VI-grade的工程師將為您深度解析 VI-grade 公司的 COMPACT HMI 模擬器如何為 HMI 開發流程帶來革命性的變革。
??主要議題及要點
1??探究實時駕駛模擬技術，如何為 HMI 的設計、可用性測試及安全性評估注入新的活力。
2??了解模塊化、可靈活配置的系統設置，如何顯著加速原型開發進程，同時有效降低開發成本。
3??洞悉 “駕駛員在環” 評估機制，如何確保實現最佳的駕駛員交互體驗，并嚴格遵循人體工程學設計準則。
通過實時駕駛模擬革新汽車人機界面（HMI） 開發
直播時間：3月14日 15:00
直播講師：周光磊
VI-grade中國區應用工程師，從事車輛動力學仿真及駕駛模擬器應用技術支持工作，熟悉駕駛模擬器在車輛動力學、智能駕駛等領域的應用。
從事整車性能開發、車輛動力學、底盤電子、ADAS系統開發與測試、注重用戶感受的工程師和行業研究人員，想要掌握最新技術？就在3月14日 15:00?。。?/span>
展開 汽車與高速公路護欄碰撞數值模擬
本文汽車與護欄碰撞仿真系統選取的護欄是高速公路常用的多級緩沖公路護欄，汽車模型建模工作是在前述有限元平臺HyperWorks 的 HyperMesh 模塊中完成的，然后利用 LS-DYNA 作為求解器，最后利用 Ls-prepost 進行后處理來完成整個建模仿真過程的，具體的建模仿真流程如下圖所示：
圖 4.1 建模仿真流程
5.有限元模型
1）汽車有限元模型
汽車是一個十分復雜的機器,由成百上千個零部件組裝而成。因此,要建立一個比較完的汽車模型,工作量非常大,所耗時間也較長,目前公認的建立一個整車模型的工作量是個人用一年時間。在汽車與護欄碰撞過程中,汽車前端和碰撞側即右側部分與護欄有接觸碰撞,產生的變形會比較大,對碰撞結果影響也會比較明顯。因此,在進行碰撞計算之前,在此汽車模型原有基礎上,對其前端和右側結構進行了單元網格質量和穿透等的調整,以提高計算精度。經過調整后,汽車整車有限元模型共有10547509個單元,927471個節點,總質1.627t。模型的其它技術參數如表所示,整車有限元模型如圖所示。
表3 研究用車尺寸
6.碰撞過程模擬
本章中,汽車與多級緩沖公路護欄的有限元模擬條件為：
1) 模擬碰撞過程中,將護欄視為剛性體,約束其所有的自由度,即不考慮護欄的變形、位移和破壞；
2) 充分考慮碰撞過程中汽車與護欄和地面的摩擦影響,不考慮空氣阻力等的影響；
3) 不考慮護欄段之間的連接方式,只考慮護欄截面形狀對碰撞的影響；
4) 不考慮汽車與護欄端部的碰撞；
5) 不考慮碰撞過程發生前后駕駛員對汽車的緊急操作,如制動、轉向等。汽車與型護欄的碰撞接觸時間大約為0.2s-0.4s。本文將模擬碰撞時間設定為0.6s。
展開 