汽車車燈的案例
試用SimSolid 對汽車車燈透鏡組模態分析
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試用SimSolid 對汽車車燈透鏡組模態分析 姚博 徐成
汽車燈具作為汽車上一個關鍵部件，長期工作在振動環境下, 其剛度強度，以及結構動力學特性等對車燈的壽命及使用都非常重要。利用有限元軟件對車燈透鏡組進行模態分析，得到模態振型圖,找出燈具上結構動力學設計的薄弱環節,并對其進行結構優化是當前車燈零部件工程師的工作之一。本文針對某車型透鏡組，使用Altair的最新無網格軟件SimSolid及有限元軟件Abaqus進行模態分析，來探究Simsolid的計算精度和效率，供大家學習和交流。
探究目的：（1）熟悉SimSolid模態分析步驟。
（2）利用車燈透鏡組探究SimSolid計算裝配體的精度和效率。
模型信息：
NO.
展開 solidThinking在汽車車燈設計上的成功案例
Altair 公司的工業設計軟件 solidThinking 為 Automotive Lighting——全球頂級車燈制造商在產品概念設計階段提 供了眾多優勢，使其在行業內更具競爭力。
前后車燈越來越成為保障汽車安全的重要組成部分。它們是汽車品牌的重要識別元素，并且需要顯示汽車駕駛中的 不同模式。所以，對于 Automotive Lighting 的造型設計部門來說，如何快速修改模型以滿足客戶需求和逼真呈現多種 方案就成為工作的關鍵。
圖 1. 汽車尾燈渲染效果圖
在產品概念階段，solidThinking 的自由造型工具和結構歷史進程可以幫 助設計師快速實現尾燈的造型。
尾燈最主要的功能是把司機的信息傳遞給其他車輛，比如顯示司機下面一 個動作或意圖。另外一個重要的功能是展示品牌風格，也就是說車燈的造型 必須有特定的品牌識別性。“我們的產品概念階段從客戶提供的草圖和汽車的 三維模型開始，不斷嘗試不同的造型方案。在這個階段，solidThinking 提供 的建模工具和 ConstructionTreeTM（結構歷史進程技術）讓我們與模型隨時 互動，快速而靈活地修改造型，在最短的時間內向客戶展示最新的方案，并 隨時獲取他們的建議。” Automotive Lighting 造型與平面設計師 Ivan Favro 說道。
汽車車燈是一個復雜的設備。其元件包括金屬反射器、燈泡或者 LED 光 源、隆起而透明的聚碳酸酯鏡片（它讓車燈變得閃亮）等。這些元件對于效果圖的渲染來說都是很復雜的要素。而且， 渲染的時候還要考慮到車燈的多種用途（比如白天關掉的效果和夜晚打開時的效果）。
展開 Ansys Speos 汽車照明太陽聚焦光學仿真分析，車燈設計方案講解（7月22日直播）
該工具可對汽車內外飾燈具等光學結構進行快速參數化設計和修改；可定性/定量進行燈具的配光分析、法律法規驗證、照度模擬分析等；能通過數字化建模為攝像頭、激光雷達傳感器等提供測試環境；還可進行HUD光路設計，優化反射鏡和組合器的光學形狀。
7月22日，Ansys官方研討會『Speos 汽車照明太陽聚焦光學仿真分析』對汽車照明太陽聚焦光學進行仿真分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：7月22日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：汽車車燈對于行車安全至關重要，隨著汽車頭燈模組的廣泛應用，使頭燈更具科技和美觀的同時，太陽光通過透鏡聚焦在裝飾件上的灼燒問題同樣不可忽視。當聚焦的太陽光溫度過高，輕則會影響頭燈裝飾件變形，重則會牽連整車電路，引發安全性問題。如何在設計前期，快速定位太陽聚焦問題，預判太陽光灼燒區域至關重要。Speos工具可以進行詳細的光學仿真預測，能夠在短時間內快速計算全天候陽光在燈具內部的聚焦情況，定位灼燒區域，輸出熱點能量，為產品設計提供優化方向，降低設計風險。
講師：
劉洋 | Ansys高級應用工程師
負責Ansys Speos光學仿真產品，為汽車客戶提供光學解決方案、咨詢和技術支持工作。在汽車照明設計、駕駛艙內飾人機工效分析、光學系統成像領域有豐富設計仿真經驗。
形式：線上
費用：免費
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技術鄰簡介：
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
展開 關于汽車車燈雙色注塑技術，你一定要清楚！
本文主要探討雙色注塑發展現狀及趨勢，特別重點介紹在汽車車燈應用的情況。
1
雙色注塑定義
多色多物料注塑工藝是指在一個制造工序或一個生產單元內把若干種塑料組合成多功能部件。這種技術是利用多種物料進行注塑生產，并在模塑過程中將不同材料的特性相結合進行裝配或其它適合粘結的方法，以提高產品的功能性和美觀度，為產品生產制造提供了有意義的節約潛力及全新的設計可能性。
2
多色注塑的必要條件
多色注塑的配對材料必須滿足兩個基本兼容條件，分別是粘合相容和加工過程相容。
多色注塑對注射設備也提出了新的要求。就射出單元而言，可釆用平行同向、平行對向、水平及垂直L型、Y型同向單缸射出結構。就混合射嘴而言，可選擇花紋、波浪、流痕、漸層、夾層等特殊射嘴。就夾模而言，可選擇標準型、垂直轉盤式、水平轉盤式、轉軸式、機械手轉動式等機構。
多色注塑成型關鍵因素之一是電腦控制程序的多變性。因為即使是相同類型的多色產品，如果釆用不同的模具設計，就必須搭配不同的電控程序。
3
車燈的多色成型技術
隨著國民經濟的發展，汽車工業成為國家的支柱產業。當前汽車工業的飛速發展對汽車照明提出了越來越高的要求。
汽車照明質量的好壞對行車安全非常重要，因此當今世界各國的法規都對汽車照明有著嚴格的要求。燈具的設計不但要符合法規上安全性的要求，還要滿足一些其它方面的要求，如外型要以整個汽車的外型融為一體，美觀實用，符合空氣動力學的要求，使駕駛員和乘客感到舒適、方便。
展開 
熱仿真和熱特性優化 在汽車LED車燈上的應用
汽車行業在最近幾年發展異常迅猛，車燈這一汽車中的重要功能件，安全件和法規件在LED廣泛使用的情況下也有了更加多樣化的發展，據預測,LED在汽車車燈上的使用在今后10年內會普遍增長，而鹵素燈使用會逐漸下降，隨之產生了提高LED效能以及降低研發成本和縮短研發周期等迫切需求。圍繞LED的自身特點，光與熱的設計以及其他圍繞核心問題而衍生的其他流動傳熱問題是整燈開發中尤為重要的部分， LED燈的設計研發，需要考慮與之相關的一系列問題：
整燈熱設計
模組熱仿真與設計
散熱器的選擇與設計
LED與PCB的熱設計與仿真
LED生命周期預測
LED光熱特性校核
風扇型號選擇與位置優化
熱界面材料的測試與仿真
太陽輻射仿真
水膜與內部通風情況預測
做為車燈研發中的計算機仿真技術在整燈的設計與研發中具有功能與優勢，對于LED來說，僅有仿真技術還很難達到精益研發的需求。研究開發階段仿真和測試結合將是新一代LED光熱一體化設計發展趨勢之一。
以下，我們將提供在整燈研發過程中熱設計關鍵部分的解決方案，用以完成如下工作：LED熱仿真與測試、車燈結構件的溫度預測、太陽輻射問題的研究、冷凝仿真與水膜厚度預測。
展開 模具結構設計之汽車模車燈
想學模具設計，UG編程可以加下方微信號
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現在很多學習UG編程 UG模具設計的小伙伴越來越多，很多人問我有沒有資料，第一本書看什么比較好，根據你們的需求，我將一些資料進行了分類管理，希望你們能在這個行業前途無量。看下面！
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展開 5.26汽車光學與多物理場耦合仿真技術專題研討會活動
活動議程
13:00-13:30 來賓簽到
13:30-14:10 汽車光學綜合解決方案
14:10-14:40 汽車照明解決方案
14:40-15:00 中場茶歇
15:00-15:30 汽車車燈多物理場耦合仿真解決方案
15:30-16:00 汽車車燈熱設計流程與常見問題
16:00-16:20 互動&答疑
參與方式
請前往公^眾^號“上海安世亞太”，發送”0526“，即可報名。
電動汽車設計中的CAE仿真技術應用
除霜分析：不同時刻的霜層厚度分布云圖
除霧分析：某時刻的霧層厚度分布云圖
乘員艙舒適性分析：艙內的流線圖
純電動汽車制冷循環熱管理-Flownex一維仿真系統及三維耦合
6.傳動系統
汽車動力傳動系統起著功率傳遞的功能，基本部件均屬高強度部件，其包含的零部件主要有：變速箱、離合器、萬向節、主減速器、差速器、半軸、液力耦合器與液力變矩器等。安世亞太的ANSYS以及MBD for ANSYS為解決齒輪的輪滑、傳動、強度、疲勞等評估提供了良好的工具。
差速器的潤滑仿真：實驗和仿真結果對比
差速器和潤滑油之間、潤滑油和箱體之間的換熱系數結果
基于MBD for ANSYS的齒輪傳動分析
7.制動系統
制動系統由操控系統、液壓系統和助力系統組成，它是汽車上最主要的安全裝置之一。其整體性能對汽車的操作穩定性及人員的安全性都有著直接的影響。制動系統的設計研發主要集中在制動器、調整臂、真空助力器、閥類控制及保護等部件，在CAE分析中通常需要關注這些結構的強度和變形分析、振動和噪聲分析、疲勞壽命分析、溫度場分析、熱應力分析等。
制動尖叫仿真分析
制動器溫度場分布
制動器空氣流場分布
8.汽車車燈
汽車車燈CAE分析主要包括車燈內的散熱分析、結露分析和結構熱應力分析、車燈振動強度分析及模具設計的注塑工藝分析等。
展開 汽車車燈模具設計要點總結
n 汽車燈具的表面配光鏡是由PC（聚碳酸脂）材料組成，其對脂肪族、鹵代物、酚、酮、醚、堿、汽油等化學材料會起明顯化學反應，因此，在使用各種光亮劑、上光蠟過程中，要注意不能擦到燈具表面，干洗車輛時，應避免干洗劑接觸配光鏡，一旦沾上化學溶劑，立刻用清水稀釋。車輛油漆時必須拆下燈具。隨意使用化學溶劑，或不注意配光鏡的保護，燈具的配光鏡很快就會開裂老化。表面呈現無數銀磷狀的裂紋，像打碎的鋼化玻璃。
? 汽車燈具的內部由于燈泡照射、發光，溫度隨之升高，在燈具設計中，根據國家頒布的前照燈燈泡使用標準，相應設計通氣孔來排除燈具內部的熱量。因此，嚴禁任意使用高功率、非標燈泡，一旦使用了高功率、非標燈泡以后，燈體內部很快烤黃，反射鏡鍍鋁層、飾圈鍍層起殼、變形，粘膠開裂，燈泡插座融化；嚴重的導致線束斷路，車輛控制開關失靈、車輛線路損壞及車輛燒毀。?
車輛在雨天行駛時，窗玻璃的急劇冷卻，車內玻璃附近的溫度也急劇下降，因此空氣中包含的水氣就會凝聚，這些水分會附著在窗玻璃的車內一側形成所謂的結露。
前照燈配光鏡內表面發生結露的機理與此完全相同，也就是說空氣中包含的水份隨著溫度升高而增加，如果溫度下降，其即隨之凝聚，并使之發生結露。
展開 低VOC、低霧度PBT汽車車燈裝飾圈如何全面評價？
汽車外形的流線型和個性化設計要求使得車燈與裝飾框之間的距離越來越近，前大燈燈泡瓦數逐步增 加導致材料加速老化變形、車燈結霧等問題，因此對車燈裝飾圈材料耐熱、VOC含量等要求越來越高。
車燈裝飾圈真空蒸鍍需要經過表面清潔、底涂、烘烤后真空鍍膜、噴漆等環節，噴涂底漆可解決零件表面光澤度低、不光滑平整等缺點。因此眾多廠家推出低VOC含量的PBT樹脂來滿足汽車內飾部件、前大燈飾框、高端電子電器等的要求。PBT合金、免底涂PBT由于具有良外觀、較高的表面的光澤度，可省去噴涂底漆、減少制造環節、改善車間環境，實現了低霧度、環保、大大降低成本。
PBT樹脂中端羧基含量是衡量其品質的重要指標，一方面端羧基的存在使得分子鏈活性提高，當受到高溫等外部條件容易發生降解產生小分子物質；另一方面端羧基的存在容易引發PBT水解反應，分子量下降、黏度降低，影響制件力學性能。低揮發型PBT基礎樹脂成為化工企業的開發重點，改性生產的車燈飾框用免噴涂型改性PBT工程塑料受到主機廠的推崇。
綜合以上問題，本文通過篩選不同PBT樹脂、抗氧劑復配后得到低霧度車燈裝飾圈用PBT材料，并采用靜態頂空比較不同配方的VOC含量，分析小分子析出物質種類，研究擠出機螺桿組合、酯交換抑制劑對材料揮發成霧后光澤度變化的影響。
表1 PBT配方(質量分數，％)
表2 PBT／PET合金配方(質量分數，％)
1、性能測試
1.1 揮發性物質含量的測量
進行GS-MS測試。首先準確稱取5.0mg的苯酚(分析純)，加入丙酮配置為100 ml的苯酚溶液；稱取2gPBT樣品于測試瓶中；用微量進樣器準確量取0.02 ml苯酚溶液注入測試瓶中，測試瓶在150℃下預熱處理60 min。以苯 酚峰強(面積)A。
展開 電動汽車設計中的CAE仿真技術應用
除霜分析：不同時刻的霜層厚度分布云圖
除霧分析：某時刻的霧層厚度分布云圖
乘員艙舒適性分析：艙內的流線圖
純電動汽車制冷循環熱管理-Flownex一維仿真系統及三維耦合
6.傳動系統
汽車動力傳動系統起著功率傳遞的功能，基本部件均屬高強度部件，其包含的零部件主要有：變速箱、離合器、萬向節、主減速器、差速器、半軸、液力耦合器與液力變矩器等。安世亞太的ANSYS以及MBD for ANSYS為解決齒輪的輪滑、傳動、強度、疲勞等評估提供了良好的工具。
差速器的潤滑仿真：實驗和仿真結果對比
差速器和潤滑油之間、潤滑油和箱體之間的換熱系數結果
基于MBD for ANSYS的齒輪傳動分析
7.制動系統
制動系統由操控系統、液壓系統和助力系統組成，它是汽車上最主要的安全裝置之一。其整體性能對汽車的操作穩定性及人員的安全性都有著直接的影響。制動系統的設計研發主要集中在制動器、調整臂、真空助力器、閥類控制及保護等部件，在CAE分析中通常需要關注這些結構的強度和變形分析、振動和噪聲分析、疲勞壽命分析、溫度場分析、熱應力分析等。
制動尖叫仿真分析
制動器溫度場分布
制動器空氣流場分布
8.汽車車燈
汽車車燈CAE分析主要包括車燈內的散熱分析、結露分析和結構熱應力分析、車燈振動強度分析及模具設計的注塑工藝分析等。
來源于燈泡的入射輻射
內外表面的燈體溫度分布
車燈結露過程（藍色為結露區）
9.其它零部件及子系統
輪胎承壓分析
汽車懸掛剛分析
整車碰撞性能分析
展開 
電動汽車設計中的CAE仿真技術應用
差速器的潤滑仿真：實驗和仿真結果對比
差速器和潤滑油之間、潤滑油和箱體之間的換熱系數結果
基于MBD for ANSYS的齒輪傳動分析
7.制動系統
制動系統由操控系統、液壓系統和助力系統組成，它是汽車上最主要的安全裝置之一。其整體性能對汽車的操作穩定性及人員的安全性都有著直接的影響。制動系統的設計研發主要集中在制動器、調整臂、真空助力器、閥類控制及保護等部件，在CAE分析中通常需要關注這些結構的強度和變形分析、振動和噪聲分析、疲勞壽命分析、溫度場分析、熱應力分析等。
制動尖叫仿真分析
制動器溫度場分布
制動器空氣流場分布
8.汽車車燈
汽車車燈CAE分析主要包括車燈內的散熱分析、結露分析和結構熱應力分析、車燈振動強度分析及模具設計的注塑工藝分析等。
展開 汽車車燈模具設計系列UG全3D案例
現在很多學習模具設計的小伙伴越來越多，很多人問我有沒有資料，第一本書看什么比較好，根據你們的需求，我將一些模具設計的資料進行了分類管理，希望你們能在模具行業前途無量。看下面！
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產品實例模具設計視頻教程
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展開 Moldex3D模流分析之車燈大廠堤維西善用Moldex3D模流分析解決汽車反射鏡包封問題
大綱
目前多數的汽車業者都使用熱固性BMC材料生產汽車反射鏡。BMC的優點包括耐高溫、機械強度高、尺寸安定性、抗侵蝕、抗紫外線等，然而BMC卻容易產生包封。在本案例中，堤維西的BMC汽車頭燈產品(圖一)某些區域出現明顯的包封問題。由于熱固性材料無法重復利用，必須要積極解決此問題，避免過度浪費材料。因此，堤維西透過Moldex3D改良產品設計，并以實際試模進行驗證，最后成功制造出零包封的優化產品。
圖一 本案例中的堤維西汽車頭燈產品
挑戰
產品外觀有明顯的包封現象
須縮短產品研發時間
解決方案
堤維西利用Moldex3D模流分析解決方案，優化澆口位置，進而化解包封問題，獲得更佳設計
效益
成功解決包封問題
減少修改模具次數和成本
成功縮短產品研發時間
案例研究
本案例目標為解決汽車頭燈產品包封問題。為達到目標，堤維西利用Moldex3D找出最佳澆口位置，提升流動平衡另外，同時進行產品厚度優化，防止包封產生。
堤維西首先以Moldex3D Solid模擬原始設計的成型條件，結果顯示在母模側肉厚區域有包封產生。這項缺陷直接對產品外觀造成負面影響。
為了解決此問題，堤維西進行設計變更，修改了澆口位置(圖二)及包封產生區域的肉厚(圖三)，接下來再以Moldex3D模擬設計變更。仿真結果顯示，新的扇形澆口有效改變熔膠流動路徑，成功消除了包封，產品外觀也明顯改善。
圖二 原始設計(左)與設計變更(右)，澆口位置改變
圖三 原始設計(左)與設計變更(右)，包封產生區域的肉厚改變
堤維西以Moldex3D分別對原始設計和設計變更進行模擬。在原始設計中，肉厚突變處出現明顯的流動不平衡現象，進而產生包封(圖四)。
展開 3DCC V7.0 | 汽車前保險杠與車燈間隙分析場景約束能力
在整車外飾系統中，前保險杠與車燈之間的間隙控制，是外觀品質與裝配一致性的關鍵指標之一。間隙不均、干涉或錯位，不僅影響整車視覺品質，還可能帶來裝配返工與質量風險。因此，在設計階段提前進行結構約束與間隙驗證，已成為汽車工程中的必要環節。
針對這一高頻工程場景，3DCC V7.0 新增前保險杠與車燈間隙分析場景的專用約束能力，支持基于真實裝配邏輯完成模型構建與后續測量分析。
本次升級圍繞典型外飾裝配流程，對場景結構進行工程化抽象，支持通過Best Fit約束、多腰形孔約束、孔軸配合及居中約束等方式，逐步完成保險杠組件、裝飾件及車身之間的安裝關系定義。在復雜過約束工況下，實現自由度的精確控制，并統一 MBD 模型與虛擬特征之間的約束表達方式。
裝配完成后，工程人員可直接基于模型開展間隙分布測量，例如車燈周邊間隙、引擎蓋與翼子板的匹配效果等，為外觀質量控制與尺寸一致性驗證提供可靠數據支持。
下方視頻將演示該場景的完整建模與間隙分析流程，歡迎觀看！
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