SDV的案例
SDV時代，OEM該做軟件開發嗎？
作者 | 侯哥@Roy
來源 |
侯哥工作感悟
【第二屆焉知智車年會合作媒體】
關于SDV的話題已經討論了很多了，雖然對SDV究竟是一個趨勢，還是一種方法論、一種模式，乃至是一個技術領域等，至今還有各種討論甚至爭論的存在，但是，這些都不能阻礙大家對SDV的研究。無論SDV究竟是什么，以下的幾點是已經達成共識了：
1.軟件將越來越多的影響整個汽車的產業鏈，最終引起整個汽車產業鏈的關系重構
2.軟件的比重將在整車開發中逐漸增加，并占據重要的位置
3.汽車行業的商業模式將被軟件和相關技術的應用所逐漸改變
4.符合SDV期望的車將可以常用常新、千人千面
還有一個觀點：實現了SOA（Service OrientedArchitecture，面向服務的架構）就是實現了SDV。
對于這個觀點我一直是持有保留態度的。
首先，SOA是一種設計理念，具體的實現方式有多種：如SOME/IP、DDS等，而且還一定會有新的技術出現。如果實現了某種技術就是實現了SDV，這就把SDV的概念搞小了。如果SDV是一個趨勢的話，那么技術的發展一定是持續的推動這個趨勢在前進，而技術一定會更新迭代，那么當新的技術出現的時候，難道SDV就過時了嗎？
我覺得還是不要把SDV和某種具體的技術綁在一起更好一些，因為SDV的內涵遠遠超越了某種具體的技術，它將是整個汽車產業鏈格局、開發流程體系、人員和相關的技術等等的變革（相對于原來的造車模式），而且這個變革將不斷深化，最終變得讓所有人都目瞪口呆。
展開 SDV對行業的影響
主機廠和供應商一定是分工合作的，只是到了SDV的階段之后，主機廠因為自己掌握的傳統的東西越來越多，話語權會變大。掌握各個領域的一些新的技術（模型）的供應商，更多會去賣算法或者智能傳感器和執行器。
前面說的太零散了，總結一下：
主機廠：
掌握核心科技（如某空調企業一樣）的主機廠，因為從功能到系統的模型積累都已經有了，在硬件標準化之后就可以把原來由零部件供應商賺取的部分利潤自己留下了。而且可以快速的更新迭代，拉開與沒有核心技能的主機廠的差距。
而那些沒有核心科技的主機廠，要么繼續在低端領域徘徊，賺著微薄的利潤，要么就被別人吞并或關門。
零部件供應商（特指控制器類的供應商）：
可以有幾種出路:
1，靠研發新技術賣給主機廠賺錢。
2，替主機廠打工，成為外部服務商。
3，靠生產硬件賺錢，成為代工廠或標準件生產商
非Tier1的供應商：
1，為沒有核心科技的主機廠提供各種開發服務的，如：各種咨詢或提供工程服務的公司
2，開發各種智能傳感器和執行器的
3，軟件公司或者各種相關的工具鏈開發的公司也會大發展
V2X的運營商或者相關的設備的提供商應該會賺很多錢，或者出現幾家巨無霸。很有可能是中國移動、聯通和華為之類的公司轉到這個領域來。因為這比賣通訊設備賺錢可能更多。
展開 談談SDV時代，OEM的組織結構設計
軟件定義汽車（SDV）是一個風口，已經有一些豬飛起來了
，比如全世界汽車廠的市值冠軍——特斯拉，還有我們身邊的蔚來和小鵬等，還有很多的豬正在蓄勢待發，準備立即起飛，比如說眾多的老牌OEM。這些蓄勢待發的豬也有不同的站位，比如大眾VW憑借MEB平臺已經輪子離開了地面，沃爾沃的SPA2已經在跑道上加速了，還有眾多的OEM是在給自己安裝翅膀。
對于軟件定義汽車（SDV），所有人基本都認為這是一個變革，一個汽車行業幾十年以來的最大的變革。對于這個變革，首先是技術的更新，然后是模式的變化。而技術的每次進步和商業模式的變化，一定會伴隨著組織機構的調整。這是任何人與力量都無法阻擋的客觀規律。
不同的時代要有不同的組織機構形式，一個國家是這樣，一個企業也是這樣。誰都不得不去適應調整。從原始社會、封建社會，再到我們所謂的現代社會，組織機構形式一直都在變化中，而且在同一時期，各個國家的組織機構也不一樣。
傳統的汽車廠的組織機構主要為了硬件的集成而設計，并不斷發展至今。下圖的大眾的流程就是一個典型的例子，考慮了方方面面的東西，但是卻看不到軟件的身影。雖然并不是說他們不考慮軟件，但是軟件卻不在主流程中。相信他們的最新流程一定會把軟件提到更重要的位置。
對于組織機構，有過傳統OEM經驗的人一定知道，雖然每家OEM的機構設置都不一樣，但是基本都是按照硬件來設置的。比如說：車身部、底盤部、電子電器部、智駕部等等。
而據說現在沃爾沃的研發機構目前只有兩個大的部門：軟件部和硬件部。軟件部門負責所有的包含軟件的零部件開發，硬件部負責所有的機械件的開發。
展開 Damask 2.0.3聯合abaqus進行晶體塑性有限元模擬的簡單介紹
對于本例中所采用的現象學晶體塑性本構關系，共有114個狀態變量，分別如下：
SDV1：HomogenizationCount
SDV2：GrainCount
SDV3：CrystalliteCount
SDV4~7：quaternion（取向四元數）
SDV8~11：deviation from initial orientation as axis (1-3) and angle in degree (4) in crystal reference coordinates（晶體參考坐標系中與初始取向的偏差（以軸（1-3）和角度（4）為單位））
SDV12~20：f，deformation gradient tensor（變形梯度張量）
SDV21~29：fe，elastic deformation gradient tensor（彈性變形梯度張量）
SDV30~38：fp，plastic deformation gradient tensor（塑性變形梯度張量）
SDV39~47：p，first Piola-Kichhoff stress tensor（第一Piola-Kichhoff應力張量）
SDV48~56：s，second Piola-Kichhoff stress tensor（第二Piola-Kichhoff應力張量）
SDV57-65：lp，plastic velocity gradient tensor（塑性速度梯度張量）
SDV66：ConstitutiveCount
SDV67~78：resistance_slip（滑移系阻力）
SDV79~90：shearrate_slip（滑移系剪切應變率）
SDV91~102：resolvedstress_slip（滑移系臨界分切應力）
SDV103~114：accumulatedshear_slip
展開 
【4月24直播預告】SDV全域仿真新范式：Silver虛擬化加持POSIX控制器驗證
<p class="ql-align-justify"><strong>本周五14:00，</strong>新思科技<strong>「Silver創新型POSIX OS控制器虛擬化技術，使能SDV全域仿真測試」</strong>正式開講！感興趣的下滑預約學習??</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/fbf3d97760424967b0eb9923933c7b45"></p><p class="ql-align-justify"><strong>時間</strong>：4月24日 周五，14:00-15:00</p><p><strong>內容簡介</strong>：</p><p>近年來，基于POSIX標準的Linux和QNX等操作系統在汽車E/E架構里日益普及，非POSIX與POSIX軟件的混合使用已十分常見，甚至可部署在單一控制器SOC上，這種趨勢帶來了軟件開發與驗證的新挑戰。本課程將探究新思科技Silver工具對基于POSIX OS控制器的創新型的虛擬化技術，以及如何實現同整車其它域的協同仿真。DEMO部分也會帶來此虛擬化技術應用于幾類常見的POSIX控制器如Adaptive Autosar、ADAS等的驗證場景。
展開 晶體塑性有限元仿真入門(5)—歐拉角與晶體取向
圖9 晶體取向信息的賦予
變形過程中通過SDV將取向數據進行輸出，SDV37~39和SDV73~75代表第一組滑移系(1,1,1)[0,-1,1]對應的滑移面法向和滑移方向，取向信息表示為g1。由于第一組滑移系的取向信息是固定的G1，因此，在全局坐標系下，晶體取向信息可表示為：G = G1*g1-1。
都說“軟件定義汽車”，你可別被忽悠了
SDV的推廣也面臨著和傳統出行習慣沖突的風險。比如已經鋪開的定速巡航和自適應巡航功能，很多消費者從未使用過。
“不知道怎么用，怕搞壞了，反正不用也沒啥影響。”這是很多消費者的真實心理。就算SDV在駕駛艙內提供了“滿漢全席”，如果消費者覺得吃飽就行，那發展壯大就無從談起。
解決之道還在于OEM自身生態的搭建。OEM不是賣出去一個車就結束了。和消費者的互動從踏入門店開始到報廢的整個周期，都有大把環節可以介入。蔚來提供的NIO HOUSE，未嘗不能用來介紹軟件升級帶來的新功能；各大新勢力均布置的車主手機app也是個很好的入口。
SDV從架構設計初始，不能只從開發的角度考慮問題。結合硬件設計，降低新功能上手難度和學習成本同樣重要。iPhone誕生之日起用觸摸屏替代大量實體按鍵，徹底改變消費者使用手機習慣的例子也沒過去多久。
培養消費習慣需要大量投入和持之以恒的精神。回報也將是如App store對蘋果一樣，是完全值得的。
軟件定義汽車最終要面對的內部挑戰，是壟斷。壟斷與SDV提出的初衷相反，但卻是資本不懈追求的終極目標。
2020年國內汽車行業前十大企業集團占據了9成的市場份額，份額向頭部集中的趨勢愈發明顯。不妨提早從隔壁IT行業取經，嚴肅討論汽車行業《反壟斷法》的應用。政府應時刻警醒SDV賽道上的跑者，主動規避壟斷，擁抱開放的汽車生態環境。
展開 晶體塑性有限元仿真入門(2)--BCC、FCC、HCP晶格材料以及多相材料的有限元模擬
我們可以在inp文件中添加想要輸出的SDV參數，總的輸出參數有12*10+5=125個，各SDV參數對應的存儲結果如下圖所示，如我們可以輸出SDV121，即為所有滑移系的總剪切應變，可以把這個參數的結果看做PEEQ的結果。
圖2.9 晶體塑性模型輸出參數對照圖
圖2.10 后處理PEEQ和SDV121的分布
FCC晶格材料一共有12組滑移系，我們如果想查看1號滑移系的強度和剪切應變，可以輸出的SDV1和SDV109，結果如圖2.11所示，可以觀察到各晶粒滑移系的開動情況。
圖2.11 后處理SDV1和SDV109的分布
3. BCC晶格材料的變形模擬-單晶體
所有模塊的設置與第1節"FCC晶格材料的變形模擬-單晶體";的創建過程類似，只是需要修改BCC晶格材料的材料參數。
材料模型
圖3.1 晶體塑性模型材料參數對照圖
BCC晶格材料我們使用論文《基于CPFEM的TA15鈦合金高溫塑性變形研究》里研究的β-Ti，其160組材料參數如下：
圖3.2 β-Ti晶體的160組晶體塑性材料參數
注意，以上參數中，Props(1-21)是晶體材料的彈性常數，彈性常數的獨立張量元數目至多只有21個。對不同的晶系的晶體(7大晶系)，因為對稱性的關系，其獨立的彈性常數是確定的。晶系的對稱性越高，獨立的張量元數目越少。六方晶系(HCP)，獨立的張量元數目有5個C11 C12 C13 C33 C44，立方晶系(FCC/BCC)，獨立的張量元數目有3個C11 C12 C44。
圖3.3 160組晶體塑性材料參數的彈性部分
Props(25-56)是晶體材料的滑移系參數。
展開 Abaqus子程序HETVAL模擬混凝土水化熱溫度場
圖7 NT11溫度等值線圖
圖8 HFL熱流量密度等值線圖
圖9 模型任一單元的溫升時程圖
圖10 模型溫度場的時變動畫
07
水化放熱速率及累計放熱量計算結果
圖11可發現SDV1（混凝土水化放熱速率，FLUX(1)）的等值線圖，發現等值線都是一致均勻的，這是因為每個混凝土單元都在采用同樣的水化放熱速率曲線，水化放熱速率都是一致的。另外，利用XYData和XYPlots，選擇圖12所示的某一混凝土單元，觀察SDV1隨時間的變化規律。圖13中也繪制了混凝土水化放速率隨著時間的變化曲線。同時圖14也繪制了混凝土累計水化放熱量隨著時間的變化曲線。因此，子程序在計算過程中的正確性得以保證。可以看出，水化放熱速率由0突然增大到最大值，然后逐漸減少，在24小時后放熱速率變得較小且趨于恒定，但仍舊在放熱（之前已經釋放掉大部分的熱量）。
圖11 SDV1（FLUX1(1)）等值線圖
圖12 利用XYData繪制SDV1（FLUX1(1)）隨時間的變化曲線
圖13 SDV2（混凝土累計水化放熱量）等值線圖
而基于選中單元的中心（與SDV1一致），繪制SDV2(混凝土累計水化放熱量)隨時間的變化規律如圖14所示。
圖14 利用XYData繪制SDV2（混凝土累計水化放熱量）隨時間的變化曲線
最后，有需要歡迎通過微信公眾號聯系我們。
微信公眾號：320科技工作室。
展開 在huang子程序中進行晶體取向更新
將三個歐拉角分別存儲為SDV123，SDV124，SDV125。
模擬FCC沿著ND方向壓縮50%之后的取向分布，并與之前介紹的基于matlab腳本生成歐拉角的方法對比。
輸入的初始極圖
基于Matlab腳本實現的極圖
寫入fortran狀態變量對應的極圖
可以看到兩者幾乎一致，因此更推薦在Fortran程序內部進行取向更新
這里展示部分修改的Fortran程序，大家可以嘗試參考lingzhi的程序在黃程序的基礎上進行取向更新的加入
優先建議大家自行嘗試修改加入，操作出錯無法解決可以取技術鄰找到我修改后的Fortran程序，鏈接如下：
https://www.yqgqt.org.cn/post/1936806
展開 基于Abaqus/Explicit的復合材料漸進損傷失效模型及VUMAT子程序講解分析（含詳細視頻教程）
ABAQUS_STATIC
ABAQUS_EXPL
VUMAT_
error
Stiffness
149443.1944
150283.095
150073.0422
-0.14%
stress_max
2488.157959
2497.833984
2488.34082
-0.38%
failure strain
未計算完成
0.016662283
0.016605058
-0.34%
應力云圖如下：
SDV16表示纖維拉伸的初始損傷系數，分布云圖如下圖：
SDV23 dft表示損傷演化中的損傷系數，模式為纖維拉伸，分布如下圖：
SDV23 DFT
關聯課程推薦
《復合材料漸進損傷失效VUMAT子程序詳解》
（點擊圖片跳轉課程鏈接）
??課程大綱：
(1) VUMAT整體講解
(2) 在參考文獻中，復合材料漸進損傷失效模型有哪些異同，有哪些關鍵問題。
(3) 程序詳細解讀漸進損傷失效模型，包括三維hashin初始失效準則，漸進損傷，損傷系數如何計算，損傷矩陣（damage effect matrix）等。
展開 
Abaqus運用Vusdfld實現自定義單元刪除
各位可以嘗試，結果顯示中，刪除單元并不會’消失‘，可以通過狀態變量來顯示被刪除的單元，在field output中勾選上 SDV輸出，就可以在后處理中通過SDV云圖看到那些單元是被刪除了的(SDV=0的單元)。
學習有限元奇巧淫技
學習有限元理論知識
了然于心、游刃有余
CAE仿真實驗室，更多有限元干貨等你來拿！歡迎留言討論、若有疑問可私信~
基于晶體塑性有限元（CPFEM）的鈦合金圓棒拉伸過程模擬
圖5所示為單軸拉伸過程晶粒歐拉角云圖，其中SDV55、SDV56、SDV57分別對應歐拉角φ1、φ、φ2。
圖5 單軸拉伸過程晶粒歐拉角云圖
綜上所述，晶體塑性有限元是一種強大的數值模擬技術，能夠深入分析晶體材料的塑性變形行為，為材料科學與工程領域的研究和應用提供有力支持。
最后，有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的新理論
輸出變量的含義
UVARM子程序
Symbol
Description
UVARM1
基體損傷系數
UVARM2
纖維拐折損傷系數
UVARM3
纖維分裂損傷系數
UVARM4
纖維拉伸損傷系數
DMGINI子程序
Symbol
Description
SDV8
基體損傷系數
SDV9
纖維拐折損傷系數
SDV10
纖維分裂損傷系數
SDV11
纖維拉伸損傷系數
LaRC05準則是NASA蘭利研究中心關于復合材料強度計算的新理論
輸出變量的含義
UVARM子程序
Symbol
Description
UVARM1
基體損傷系數
UVARM2
纖維拐折損傷系數
UVARM3
纖維分裂損傷系數
UVARM4
纖維拉伸損傷系數
DMGINI子程序
Symbol
Description
SDV8
基體損傷系數
SDV9
纖維拐折損傷系數
SDV10
纖維分裂損傷系數
SDV11
纖維拉伸損傷系數
