輪胎仿真
關注創建者：鄧_wd 創建時間：2015-12-02
輪胎仿真的視頻教程
MeshWorks六面體網格劃分教程
4.Meshworks獨有的特征映射六面體建模方法特別適合于復雜輪胎花紋的建模。可以精確捕捉細小溝整及花紋特征，為后續多種輪胎仿真分析提供高精度網格模型。 5.MeshWorks將多種六面體建模方法封裝為專業面板，用戶可以簡單的操作面板實現半自動的六面體建模流程。 6.提供全自動的六面體建模方法，對于特定的一些模型可以實現一鍵劃分六面體并取得非常好的效果，大大提高了效率。
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輪胎仿真的實例教程
滾動輪胎模態仿真 ￥10
滾動輪胎模態仿真實際上是在輪荷加載的基礎之上的重啟動分析。輪胎在穩態滾動過程中,會受到預加載荷、慣性力以及輪胎和地面的摩擦力的影響,這些力會對整個系統的剛度矩陣和阻尼矩陣產生影響,導致非對稱性。故不能采用常規方法對動力學方程進行解耦,必須用復模態來解耦,所以滾動輪胎的模態仿真其實是復模態的的提取。
在abaqus的穩態滾動中,輪胎實際上是不滾動的,只是內部材料的流動（歐拉-拉格朗日法）。在提取復模態之前,必須保證輪胎滾動的轉速和線速度相匹配，故需先進行roll tire仿真調試：
roll tire計算中，先給定輪胎線速度、轉動角速度然后提取輪胎輪心的力矩M,當輪胎穩態滾動的時候, 輪胎輪心的力矩M應該為0。在實際操作中,需要不斷的調節定義的ω值,使最終繞Y向的力矩M在[-10,10]之內。
進行roll tire計算時，首先進行step1二維輪胎充氣仿真計算，然后進行step2rev旋轉3D輪胎生成及輪荷加載計算，在此基礎上進行Free roll計算Inp文件的編寫，進行計算，查看輪胎輪心的力矩M判斷輪胎是否處于穩態滾動狀態。下圖為step1.inp以及step2rev.inp運行結果圖：
展開 輪胎是車輛與地面之間唯一的連接部分。輪胎的花紋設計可以防止汽車在潮濕的道路上打滑，幫助駕駛員在雪天安全駕駛，并通過減少滾動阻力提高燃油效率。創新的輪胎設計有助于挖掘機在崎嶇的地形上移動，獲得更大的牽引力，或確保飛機著陸時的安全。
隨著行業需求的變化，輪胎制造商面臨著設計燃油效率高且不影響安全性的輪胎的挑戰。達索系統提供一流的解決方案，幫助輪胎制造商應對這些挑戰，加速創新，保持競爭力。這些解決方案進一步幫助企業優化供應鏈，改善原材料管理，同時努力通過降低生產成本來提高經營利潤率。
輪胎行業的仿真技術已經從單一的結構分析向多物理場進一步發展。以下介紹部分的輪胎仿真清單：
1、承載力分析
輪胎的基礎性能，支承整車或者整機的重量載荷。通過ABAQUS完成承載力分析。
2、輪胎生熱與熱力分析
滾動輪胎的生熱主要來源于兩方面，一方面是膠料的滯后生熱，另一方面是輪胎與路面直接接觸引起的摩擦生熱。分析輪胎的熱力影響，保證工作性能。
3、足跡與滾動分析
足跡分析評估胎面結構的壓力均衡性，保證舒適的駕乘體驗和出色的平均磨耗性能。
4、操控性分析
保證輪胎工作狀態下高速操控性能、轉向操控性能等。在ABAQUS的結構分析基礎上，可以使用Simpack和Dymola的車輛系統動力學分析。
5、柱塞疲勞測試
按照實驗測試標準，可以完成輪胎結構的疲勞測試。基于ABAQUS+fe-safe的組合可以完成虛擬實驗，保證疲勞測試精度。
6、濕滑路面抓地力分析
流體-結構耦合計算(Abaqus-XFlow co-simulation)評估輪胎打滑性能。
7、氣動分析
利用PowerFLOW計算氣動阻力的氣動模擬。
展開 在進行子午線輪胎磨損分析有限元仿真時，需要進行二維輪胎有限元分析前處理、二維輪胎充氣仿真分析、三位輪胎的生成及充氣負載分析、穩態滾動分析等。
三、子午線輪胎有限元前處理
同時，建立NADAPT及NADAPT_LAGR節點集合，供后續磨損分析inp文件編寫及FOR子程序使用。
1、二維子午線輪胎充氣分析
仿真條件如下：
充氣壓強：
0.2 MPa
2、三維子午線輪胎生成及充氣負載分析
仿真條件如下：
充氣壓強：
0.2 MPa，
負荷為3300N
3、子午線輪胎穩態滾動仿真分析
仿真條件如下：
充氣壓強：
0.2 MPa
負荷為3300N，穩態滾動線速度為60Km/h。
聲腔
采用自適應網格劃分。
穩態滾動使用隱式算法分析輪胎與地面間的滾動接觸問題。Abaqus/standard 提供的穩態傳輸（STEADY STATE TRANSPORT）分析方法可以快速準確地對穩態滾動輪胎進行模擬仿真(輪胎實際上是不滾動的,只是內部材料的流動（歐拉-拉格朗日法）)。這種穩態傳輸能有效的完成包括摩擦效應、慣性效應及與時間相關的黏彈性材料傳輸等分析。
四、UMESHMOTION子程序介紹
其中, ULOCAL：為需要定義的量,該量一般定義的是燒蝕率、磨損率等,和Vuamp中的AmpValueNew一樣將該量傳遞給abaqus.
子程序使用一些個實用程序,用來提取每一個增量步結束后計算結果中的節點值。
展開 剛入駐技術鄰，想了解一下大家在輪胎仿真方面有那一方面的需求，比如結構，穩態滾動，生熱分析等，有的話可以在下面留言討論一下，謝謝
會議主題：
虛擬送樣 - 智慧輪胎解決方案
會議時間：
2022/06/22，14:00-15:00
關鍵詞：
輪胎，仿真，虛擬送樣，非線性仿真
活動摘要：
隨著汽車開發周期不斷縮短，“虛擬送樣”是輪胎公司實現高端配套必須具備的能力，達索系統SIMULIA超強的非線性仿真能力為輪胎企業提供了實現測試虛擬化的技術手段。
然而傳統的輪胎有限元建模技術難以同時兼顧精度和效率，需要探索針對“虛擬送樣”應用場景的新技術和新方法。
我們誠邀您參加SIMULIA在輪胎領域仿真應用線上技術研討會。
報名鏈接：
https://3ds.
tbh5.com/Eve
ntDetail.asp
x?eid=640&f=
hsy
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輪胎仿真的最新內容
文章來源于VI-grade，作者VI-grade
01. 輪胎制造商如何在制造物理原型前對數十種輪胎變體進行篩選
輪胎開發是汽車工程中資源消耗最大的部分之一。每一種配方或結構的變化都需要新的物理樣件和大量的試驗場測試。但當需要評估數十種變體時，時間、成本以及有限的賽試驗場資源很快就會成為瓶頸。
在最近于我們烏迪內SimCenter進行的一次活動中，一家全球輪胎制造商利用駕駛員在環仿真技術加快了這一進程
01. 輪胎制造商如何在制造物理原型前對數十種輪胎變體進行篩選
輪胎開發是汽車工程中資源消耗最大的部分之一。每一種配方或結構的變化都需要新的物理樣件和大量的試驗場測試。但當需要評估數十種變體時，時間、成本以及有限的賽試驗場資源很快就會成為瓶頸。
在最近于我們烏迪內SimCenter進行的一次活動中，一家全球輪胎制造商利用駕駛員在環仿真技術加快了這一進程，并提前做出了工程決策
圖1子午線輪胎結構分布圖
目前不少工作對輪胎的建模通常采用軸對稱單元，在充氣后通過修改INP文件將輪胎置于路面上令其滾動觀察響應，三維實體單元的輪胎建模方法可見ABAQUS三維輪胎充氣滾動案例_輪胎仿真 ABAQUS-技術鄰，本文介紹一種采用殼單元對輪胎進行建模的方法，相比三維實體，殼單元的計算速度更快，建模方式更簡便，但相對的殼單元的計算精度與模擬的準確性上有時會不太理想。
? 應用3、涉水、潤滑等特殊場景仿真
在潤滑油、液體晃動、車輛涉水等特殊工況下，我們也可以提供一整套仿真能力，包括：
油箱晃動仿真：結合結構與流體，考慮結構響應；
涉水分析：仿真輪胎在涉水時形成水墻的過程；
潤滑油甩油分析：用于齒輪箱、發動機等；
液體波動仿真：比如罐車在轉彎或制動時，液體的沖擊壓力。
? 應用3、涉水、潤滑等特殊場景仿真
在潤滑油、液體晃動、車輛涉水等特殊工況下，我們也可以提供一整套仿真能力，包括：
油箱晃動仿真：結合結構與流體，考慮結構響應；
涉水分析：仿真輪胎在涉水時形成水墻的過程；
潤滑油甩油分析：用于齒輪箱、發動機等；
液體波動仿真：比如罐車在轉彎或制動時，液體的沖擊壓力。
aiSim用標準構建動態場景、用結果衡量系統能力，助力自動駕駛功能閉環驗證
三、OpenCRG：還原毫米級路面細節
OpenCRG提供標準化方式描述道路表面細節，支持毫米級不規則地形建模，用于動力學仿真與輪胎接觸等精細化測試。CRG 文件使用二維 UV 網格系統，描述每個點的精確高程信息。
可以精確捕捉細小溝壑及花紋特征，為后續多種輪胎仿真分析提供高精度網格模型。
5. MeshWorks將多種六面體建模方法封裝為專業面板，用戶可以簡單的操作面板實現半自動的六面體建模流程。
6. 提供全自動的六面體建模方法，對于特定的一些模型可以實現一鍵劃分六面體并取得非常好的效果，大大提高了效率。
7.
該方案結合了MSC Nastran線性、非線性功能，分享了車輛開發中的典型工況、評價標準；結合新能源動力系統特點，揭示動力懸置系統開發中需要考慮技術難點、以及如何在MSC Nastran中實現；針對路面不平度激勵，演示基于輪胎模型，提升仿真精度；針對一體化鑄造車身、懸架系統鑄造件、電池包等系統引起的模型規模增大問題，介紹外部超單元、自動部件模態綜合法、高性能計算設置等關鍵技術幫助企業解決開發中的問題
結果和討論
輪胎模型仿真分析持續進行3.6×106s或者1000小時，等價于在32km/h下行駛32000公里。下圖表示的是輪胎磨損效果的輪廓結果。下面第二個圖片表示的是新輪胎和磨損后輪胎接地印跡分布的情況。
