整車仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：CAE攻城獅 創(chuàng)建時(shí)間：2020-04-23
整車仿真的視頻教程
（特價(jià)課程）Adams Car 驅(qū)動(dòng)文件編寫整車仿真文件及驅(qū)動(dòng)文件的介紹
整車仿真文件及驅(qū)動(dòng)文件的介紹
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基于有限元方法的整車風(fēng)噪聲仿真分析介紹
本節(jié)課適用人群： 汽車空氣動(dòng)力學(xué)開發(fā)工程師、NVH性能開發(fā)工程師；車輛工程等相關(guān)專業(yè)的高校師生； 其它行業(yè)關(guān)注氣動(dòng)/流致噪聲仿真分析的相關(guān)工程師。 課程內(nèi)容： 整車風(fēng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理； 基于聲類比方法的整車風(fēng)噪聲仿真分析； 基于波數(shù)分解方法的整車風(fēng)噪聲仿真分析； 整車風(fēng)噪聲快速分析方法； 典型案例分享。
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整車仿真的實(shí)例教程
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作者 | 李老師 仿真秀科普作者
首發(fā) | 仿真秀 （ID:fangzhenxiu2018）
眾所周知，CAE仿真分析已經(jīng)成為整車研發(fā)過程中不可或缺的一部分。整車CAE仿真分析通常包括模態(tài)分析、剛度分析、強(qiáng)度分析、疲勞分析、碰撞分析、乘員約束系統(tǒng)分析、NVH分析以及CFD分析等。而整車碰撞仿真分析是一項(xiàng)難度較大，需要多個(gè)CAE仿真工程師人員共同進(jìn)行配合完成的一項(xiàng)工作。
對一個(gè)新手來說，要想自學(xué)整車碰撞仿真分析是一項(xiàng)很艱難的事情。對主機(jī)廠而言，培養(yǎng)一個(gè)合格的碰撞仿真工程師，就需要一個(gè)有多年碰撞仿真分析經(jīng)驗(yàn)的工程師來指導(dǎo)，再加上實(shí)際動(dòng)手操作，才有可能成為一名合格的碰撞仿真工程師。
本課程就是結(jié)合我多年的碰撞仿真分析經(jīng)驗(yàn)，希望能夠深入淺出地把在整車碰撞仿真分析中有可能所遇到的問題和難點(diǎn)一一給大家講解。當(dāng)然，大家如果要想真正地理解、掌握整車碰撞仿真分析，還需要大家能夠多學(xué)、多練、多思考。下面我就帶大家來初步了解一下整車碰撞仿真分析的奧秘。
一、整車幾何模型及參數(shù)的輸入
要想做一款整車碰撞仿真分析，無論是正碰、偏置碰還是側(cè)碰，當(dāng)然整車的幾何模型是必須的。俗話說巧婦難為無米之炊，沒有整車的幾何模型輸入，在厲害的碰撞仿真工程師也做不出整車碰撞仿真模型來。
那么整車幾何模型通常包括那幾個(gè)部分？一般來說，整車幾何模型主要包括白車身、底盤、開閉件、內(nèi)外飾及電器系統(tǒng)等。有了整車幾何模型，那么我們就可以開始啟動(dòng)網(wǎng)格劃分工作。網(wǎng)格劃分只是整車碰撞仿真分析萬里長征的第一步。
當(dāng)然，整車碰撞仿真分析除了需要整車幾何模型以外，還需要整車BOM表，焊點(diǎn)、焊縫、及膠粘等信息，相關(guān)材料的性能參數(shù)及應(yīng)力應(yīng)變曲線，整車的質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)表等等。通常整車碰撞仿真分析輸入涉及到整車研發(fā)過程中的多個(gè)部門。
整車碰撞仿真分析輸入內(nèi)容及要求詳見表1所示。
展開 摘 要：為解決整車開發(fā)早期沒有載荷譜無法進(jìn)行整車發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)噪聲預(yù)測的困境，本文采用多體進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)分析，發(fā)動(dòng)機(jī)載荷，結(jié)合有限元仿真技術(shù)，對整車進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)階次及overall分析，針對低頻轟鳴聲進(jìn)行TPA診斷優(yōu)化分析，結(jié)果證明仿真能反饋實(shí)車的主要問題，能有效為整車NVH前期開發(fā)提供有效的計(jì)算方法和指導(dǎo)方向。
關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)噪聲，多體，有限元，TPA
1.引言
發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲作為乘用車噪聲最大貢獻(xiàn)源[1][2]，一直是NVH工程師最大難題之一。為解決發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲，在不更改發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)件的情況下，眾多學(xué)者一直在不斷地做著各方面的研究和嘗試。近十年來，懸置系統(tǒng)解耦率分析方法已經(jīng)非常成熟[3][4]，對NVH工程應(yīng)用起到非常重要的指導(dǎo)作用。發(fā)動(dòng)機(jī)接附點(diǎn)模態(tài)動(dòng)剛度結(jié)構(gòu)有限元仿真與優(yōu)化[5][6]，避免了結(jié)構(gòu)剛性不足所帶來的結(jié)構(gòu)噪聲問題。車身傳遞函數(shù)仿真分析優(yōu)化技術(shù)[7][8]，改善了對發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)結(jié)構(gòu)噪聲的放大傳遞作用。在應(yīng)用這些研究成果過程中發(fā)現(xiàn)所有的分析僅僅考慮到子系統(tǒng)本身的性能，但整車是一個(gè)整體系統(tǒng)，子系統(tǒng)本身性能良好，不代表著整車裝配后的整體性能良好。整車狀態(tài)的仿真分析也大部分在有前一階段的載荷數(shù)據(jù)后才能開展分析工作。本文采用多體進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)分析，發(fā)動(dòng)機(jī)載荷，結(jié)合有限元仿真技術(shù)，對整車進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)階次分析，并合成overall。
2.仿真優(yōu)化方法理論
2.1傳遞路徑技術(shù)理論
圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)結(jié)構(gòu)噪聲模型
發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)結(jié)構(gòu)噪聲模型簡化如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒爆發(fā)力引起整機(jī)振動(dòng)，經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)隔振后，對車身產(chǎn)生激勵(lì)力。激勵(lì)力經(jīng)車身進(jìn)行傳遞，經(jīng)過放大或衰減作用后產(chǎn)生響應(yīng)，通過人的觸覺或聽覺感受到發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)所引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)和噪聲。
展開 基于上一篇我們已經(jīng)能夠?qū)?em>整車仿真工況采用自己定義的方法，導(dǎo)入到simulink的Drive cycle source模塊中，我們繼續(xù)延伸，采用simulink進(jìn)行整車仿真模型的搭建，模型比較簡單，如下圖所示，并檢驗(yàn)仿真結(jié)果。
首先是基于上一篇的應(yīng)用，我們將NEDC的工況數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到Drive Cycle Source中；然后我們分別搭建Driver和Vehicle的Sub System；其中的vehicle子系統(tǒng)構(gòu)建如下；其中每個(gè)模塊的表達(dá)式都已經(jīng)顯示出來，方便小伙伴們自己參考演練；
參考的動(dòng)力性仿真計(jì)算公式如上圖所示，分別是驅(qū)動(dòng)力、空氣阻力和坡道阻力；
Driver子系統(tǒng)的構(gòu)建比較簡單，如下圖所示；主要是根據(jù)工況的輸入車速
其中的整車輸入?yún)?shù)通過m文件編寫載入：
最后可以通過模塊的mask功能，給子系統(tǒng)配上好看的封面圖片，驗(yàn)證仿真結(jié)果：可以看到，實(shí)際車速能夠很好的跟隨參考工況的車速曲線。
通過一個(gè)簡單的simulink整車模型搭建案例，可以清楚的了解搭建的過程及計(jì)算原理，圖示話的結(jié)果，也可以增加小伙伴們在學(xué)習(xí)過程中的興趣。
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4虛擬道路試驗(yàn)載荷生成流程
基于試驗(yàn)場數(shù)字模型（路面模型、輪胎模型、整車多體模型）開展整車道路試驗(yàn)仿真測試，選定路況并設(shè)置車速，生成所定義場景的車輛載荷文件，再對生成的載荷信號(hào)進(jìn)行檢查、截取及濾波。
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5/28 | 電仿真之整車復(fù)雜模型前處理流程和方法
主題簡介：1. 復(fù)雜模型簡化流程與處理策略介紹；2. HFSS在復(fù)雜模型求解中的應(yīng)用技巧。
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5/28 | 電仿真之整車復(fù)雜模型前處理流程和方法
講師簡介：
張旭 | Ansys主任應(yīng)用工程師
主題簡介：1. 復(fù)雜模型簡化流程與處理策略介紹；2. HFSS在復(fù)雜模型求解中的應(yīng)用技巧。
</p><p><strong>內(nèi)容簡介：</strong>傳統(tǒng)整車碰撞仿真面臨建模周期長、設(shè)計(jì)迭代滯后、計(jì)算成本高的行業(yè)痛點(diǎn)。
作品名稱：基于LeakShield+RapidOctree前處理的高效整車外氣動(dòng)自動(dòng)化仿真工作流
作者： 舒海波 | 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司 研發(fā)工程師
關(guān)鍵詞：LeakShield， RapidOctree，F(xiàn)luent，整車外氣動(dòng)
作者說
本次課題的成功，充分體現(xiàn)了Fluent生態(tài)的獨(dú)特優(yōu)勢。
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在整車被動(dòng)安全仿真中，一個(gè)被低估卻至關(guān)重要的環(huán)節(jié)是：碰撞開始之前，假人究竟坐得對不對？
假人的初始姿態(tài)直接影響約束系統(tǒng)載荷路徑、氣囊展開時(shí)序以及損傷預(yù)測結(jié)果。傳統(tǒng)手工擺姿方式耗時(shí)長、一致性差、難以批量復(fù)現(xiàn)。
??在整車被動(dòng)安全仿真中，一個(gè)被低估卻至關(guān)重要的環(huán)節(jié)是：碰撞開始之前，假人究竟坐得對不對？
假人的初始姿態(tài)直接影響約束系統(tǒng)載荷路徑、氣囊展開時(shí)序以及損傷預(yù)測結(jié)果。傳統(tǒng)手工擺姿方式耗時(shí)長、一致性差、難以批量復(fù)現(xiàn)。
? 汽車與新能源：整車碰撞仿真替代 70% 以上物理試驗(yàn)，縮短安全開發(fā)周期 50%；電池包仿真提前識(shí)別熱失控風(fēng)險(xiǎn)，降低召回與安全事故概率；車身輕量化與耐撞性協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)減重與安全的雙重目標(biāo)。
? 航空航天：精準(zhǔn)模擬鳥撞、冰雹沖擊、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片脫落、水上迫降等場景，保障飛行器結(jié)構(gòu)安全；復(fù)合材料結(jié)構(gòu)沖擊仿真，助力輕量化設(shè)計(jì)與強(qiáng)度驗(yàn)證。
本次將討論Ansys 基于Lumerical、Zemax OpticStudio、Speos的端到端光學(xué)解決方案，從納米級(jí)傳感器到整車場景構(gòu)建統(tǒng)一仿真體系，實(shí)現(xiàn)成像優(yōu)化、雜散光溯源、天氣耦合與熱?結(jié)構(gòu)?流體-光學(xué)聯(lián)動(dòng)分析，幫助客戶提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、提升視覺魯棒性并縮短開發(fā)周期。
? 效率領(lǐng)先，縮短研發(fā)周期：GPU原生加速、自動(dòng)化網(wǎng)格、并行計(jì)算等技術(shù)的應(yīng)用，讓仿真速度較傳統(tǒng)工具大幅提升，例如整車空氣動(dòng)力學(xué)仿真可在5-10小時(shí)內(nèi)完成高精度瞬態(tài)分析，一天內(nèi)即可完成一輪設(shè)計(jì)迭代，幫助企業(yè)減少物理樣機(jī)制作，縮短研發(fā)周期40%以上。
