車載網絡仿真的案例
用OSI模型來看車載網絡
來源 | 一驥絕塵
OSI 7 層模型簡介
工作涉及過網絡工程的朋友，相信都會接觸過OSI 7層模型這個概念。汽車車載網絡作為一種重要的網絡用例，自然也會經常遇見這個概念。尤其近年來隨著車載以太網的普及以及車聯網技術的實現，汽車網絡愈加復雜。而OSI 7層模型則可以說是用以理解和設計汽車網絡的利器。
OSI全稱是Open System Interconnect，即開放式系統互連。有時也叫OSI參考模型，是ISO組織在1985年研究的網絡互連模型。該體系結構標準定義了網絡互連的七層框架（物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層）。
首先，這是一個互連模型，其目的在于研究網絡通訊。
其次，為什么要分層？其意義在于更好地解耦復雜問題，讓層與層之間各自獨立。
功能相仿的內容抽象到同一層里，讓每層專注于自己的任務和分工，各司其職提高效率。出了故障時也能順藤摸瓜，按層排查。各個制造商也可以按分層結構集中開發某一層或者某幾層的軟件或者硬件設備。
圖1：OSI 7 層模型
這個模型從80年代提出到今歷久不衰，可見其分層的合理性。該模型同時還適用于各類網絡通訊，為眾多網絡開發人員提供統一的語言。按照不同網絡的標準和規范，不一定都會全部應用完這7層（實際上用完7層的網絡不多），但是通過合并某些層次，該模型也可以退化成TCP/IP（4層）等模型。
接下來我們從上往下一層一層的來剖析這個模型。為了輔助參考，我們類比一個老板接收報告的例子。
第7層應用層：這是人機交互的一層。
展開 詳解車載網絡 OTA系統的開發 | 文末附下載
進入擴展會話（ $10）：診斷設備使用功能尋址，通過會話控制服務使所在 CAN 網絡的電控單元進入擴展會話。
16. 打開通信（ $28）：診斷設備通過功能尋址， 使用通信控制服務（$28） 使所在 CAN 網絡的電控單元恢復正常通信。
17. 打開記錄 DTC 功能（ $85）：診斷設備通過功能尋址， 打開記錄 DTC 功能。允許 CAN 網絡中連接的電控單元記錄 DTC。
18. 進入默認會話（ $10）：診斷設備使用功能尋址，通過會話控制服務使所在 CAN 網絡的電控單元進入默認會話。
車用防火墻
隨著車載網絡技術的迅速發展， 伴隨而來的網絡攻擊也日益嚴重， 車用防火墻作為一道網絡安全的屏障，可有效抵御來自外部的網絡攻擊。車用防火墻具備如下功能：
1、網絡安全隔離，禁止越權訪問
2、車載防火墻策略管理、動態更新
3、對域間數據交互提供安全防護機制
4、邊界入侵防御檢測
車用防火墻是基于由東軟睿馳自主研發的 Neusar aCore 基礎軟件開發的。NeuSAR aCore 是一套面向自動駕駛、 V2X 等應用能夠滿足高性能計算和高帶寬通訊的基礎軟件，全面支持 AUTOSAR 自適應平臺標準。圖 13展現了車用防火墻的軟件架構。
圖13 NeuSAR aCore 基礎軟件架構示意圖
在 OTA demo 系統中，各域控制器采用的升級方案都是基于 AUTOSAR 自適應平臺實現的。
展開 車載網絡平臺開發咨詢服務
隨著汽車智能網聯時代的到來，車載網絡系統不僅需要提供共享信息通道、為整車節省線束，降低成本，還要能承載更豐富的功能。智能駕駛、車聯網、OTA、功能安全、信息安全等核心技術對車內網絡通信提出了要求。目前主流的車載網絡平臺為多網段多總線類型的混合式架構，總線類型涉及CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet,在整車開發過程中，無論是多總線類型路由設計、多總線網絡時間分析、功能安全E2E要求、信息安全SecOC要求還是基于Ethernet的SOA設計，對整車廠網絡設計能力提出了更多要求。同時，新型總線（CANFD/FlexRay/Ethernet）的測試技術是保證車型質量的重要手段，也是整車廠網絡平臺需要重點建設的能力。
經緯恒潤從2002年涉足總線技術，無論是傳統CAN/LIN總線，還是新型的CANFD/FlexRay/Ethernet，有深入的技術研究和項目經驗積累，致力于為客戶提供高附加值的服務。
乘用車的典型網絡拓撲
服務內容
針對乘用車與商用車、燃油汽車與新能源汽車，經緯恒潤提供各具技術特點的總線網絡系統開發咨詢服務，構建滿足不同配置車型的網絡平臺。并且提供測試解決方案，保證車型網絡質量。
展開 車載網絡平臺開發咨詢服務
隨著汽車智能網聯時代的到來，車載網絡系統不僅需要提供共享信息通道、為整車節省線束，降低成本，還要能承載更豐富的功能。智能駕駛、車聯網、OTA、功能安全、信息安全等核心技術對車內網絡通信提出了更高的要求。目前主流的車載網絡平臺為多網段多總線類型的混合式架構，總線類型涉及CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet,在整車開發過程中，無論是多總線類型路由設計、多總線網絡時間分析、功能安全E2E要求、信息安全SecOC要求還是基于Ethernet的SOA設計，對整車廠網絡設計能力提出了更多要求。同時，新型總線（CANFD/FlexRay/Ethernet）的測試技術是保證車型質量的重要手段，也是整車廠網絡平臺需要重點建設的能力。
經緯恒潤從2002年涉足總線技術，無論是傳統CAN/LIN總線，還是新型的CANFD/FlexRay/Ethernet，有深入的技術研究和項目經驗積累，致力于為客戶提供高附加值的服務。 乘用車的典型網絡拓撲
服務內容
針對乘用車與商用車、燃油汽車與新能源汽車，經緯恒潤提供各具技術特點的總線網絡系統開發咨詢服務，構建滿足不同配置車型的網絡平臺。并且提供測試解決方案，保證車型網絡質量。
展開 
一文了解車載網絡 OTA系統的開發
進入擴展會話（ $10）：診斷設備使用功能尋址，通過會話控制服務使所在 CAN 網絡的電控單元進入擴展會話。
16. 打開通信（ $28）：診斷設備通過功能尋址， 使用通信控制服務（$28） 使所在 CAN 網絡的電控單元恢復正常通信。
17. 打開記錄 DTC 功能（ $85）：診斷設備通過功能尋址， 打開記錄 DTC 功能。允許 CAN 網絡中連接的電控單元記錄 DTC。
18. 進入默認會話（ $10）：診斷設備使用功能尋址，通過會話控制服務使所在 CAN 網絡的電控單元進入默認會話。
車用防火墻
隨著車載網絡技術的迅速發展， 伴隨而來的網絡攻擊也日益嚴重， 車用防火墻作為一道網絡安全的屏障，可有效抵御來自外部的網絡攻擊。車用防火墻具備如下功能：
1、網絡安全隔離，禁止越權訪問
2、車載防火墻策略管理、動態更新
3、對域間數據交互提供安全防護機制
4、邊界入侵防御檢測
車用防火墻是基于由東軟睿馳自主研發的 Neusar aCore 基礎軟件開發的。NeuSAR aCore 是一套面向自動駕駛、 V2X 等應用能夠滿足高性能計算和高帶寬通訊的基礎軟件，全面支持 AUTOSAR 自適應平臺標準。圖 13展現了車用防火墻的軟件架構。
圖13 NeuSAR aCore 基礎軟件架構示意圖
在 OTA demo 系統中，各域控制器采用的升級方案都是基于 AUTOSAR 自適應平臺實現的。車用防火墻的OTA 升級策略是通過診斷傳輸升級包+UCM 的技術實現的。
展開 玻璃杯跌落仿真與車載導航屏碰撞仿真關系的研究 ￥10
下面就以玻璃杯跌落仿真分析的實例，引申出車載導航屏的碰撞分析，分析采用Abaqus顯示動力學求解器。
二、玻璃杯的跌落仿真
上圖為玻璃跌落仿真結果動態圖，分析前需要計算出碰撞時的初始速度來省略在空中的跌落過程，以便縮短分析時間，其次在模型中添加重力加速度。
而分析模型為了得到玻璃破碎的過程，需要對以下幾點進行設置：
1、 材料的脆性斷裂設置
創建脆性材料玻璃，包括彈性模量密度等，主要是創建Brittle Cracking。（具體參數設置與說明見附件教程）
2、Field Output里設置狀態輸出
3、單元設置
殼單元的類型最好選擇三角形單元，這樣裂紋會更隨機符合實際情況。如果是3D模型，則采用四面體單元。單元類型里設置單元刪除。
三、由玻璃杯的跌落仿真拓展到車載導航屏的碰撞仿真
車載導航屏中的玻璃屏幕為鋼化玻璃，強度比普通玻璃高，但是參數的設置方式是一樣的，且同樣采用顯示動力學求解器，這里要注意的是，不同的碰撞預設初始速度，會導致碰撞時產生不同的最大接觸力。
四、結論
對于整體模型的能量平衡方程為
E|內能+E|耗散能+E|動能-E|外力做功=constant
在上面分析模型中，外力做功為碰撞接觸力做的功。在分析系統中兩個相互作用的模型從接觸到破壞的碰撞過程中，系統的內能不斷增大，而動能則在減小，最大的碰撞接觸力也將出現在該過程中的某個時刻，如下圖。當內能達到某個數值，模型破壞，內能就停止增加，則動能也停止減少，系統的能量達到另一個平衡點。
展開 車載總線監控分析及仿真工具- INTEWORK VBA
概述
INTEWORK-VBA（Vehicle Bus Analyzer）車載總線監控分析及仿真工具，是由恒潤自主研發的一款專業、易用的車載總線工具。具備對總線數據的監控與分析、節點仿真、報文發送、負載統計、離線回放、故障診斷、腳本仿真和Panel面板搭建等功能。當前支持CAN、CANFD、LIN、Ethernet總線類型。
HFSS仿真案例 | 車載天線布局與優化
Ansys HFSS是一款針對任意三維結構的全波高頻電磁場仿真工具，可提供電場、磁場、電流、 S/Y/Z 參數、TDR、近/遠場、時/頻域等仿真結果。HFSS在高頻器件設計方面擁有全球最大的用戶群，成為當之無愧的三維電磁場仿真的黃金標準工具，現已廣泛應用于航空航天、電子、半導體、汽車、通信、醫療儀器等多個領域。下面將以車載天線為仿真案例，綜述HFSS在汽車領域的仿真方案、技術優勢以及商業價值。
仿真方案綜述
Ansys HFSS 中的FEM-IE-PO-SBR混合算法，Flex Meshing、Assembly Mesh、3D Components、SCDM等新技術，應用于車載天線布局與優化仿真，可實現天線與汽車載體的快速網格劃分與網格復用；輔助高性能并行計算HPC+DDM+GPU等，可實現汽車載線布局的快速建模與高效仿真，甚至超大規模的場景仿真等，大大提高工程師的工作效率。
從天線的工作原理來講，汽車載體一般位于天線的近場區域，天線與汽車載體之間的耦合效應，會進一步影響到天線的方向圖、端口匹配、瞄準誤差等性能，尤其是對于電小天線來說，天線安置于載體的變化更為明顯。天線+汽車的一體化仿真，是天線布局問題分析中，必不可少的最有效的解決方案。
技術優勢
1. 天線與汽車的一體化仿真，包含天線庫ADK；
2. 完備的混合算法，應對各種電大尺寸布局問題；
3. 三維模型庫技術，實現網格的快速劃分與復用；
4.
展開 HFSS仿真案例 | 車載天線布局與優化
Ansys HFSS是一款針對任意三維結構的全波高頻電磁場仿真工具，可提供電場、磁場、電流、 S/Y/Z 參數、TDR、近/遠場、時/頻域等仿真結果。HFSS在高頻器件設計方面擁有全球最大的用戶群，成為當之無愧的三維電磁場仿真的黃金標準工具，現已廣泛應用于航空航天、電子、半導體、汽車、通信、醫療儀器等多個領域。下面將以車載天線為仿真案例，綜述HFSS在汽車領域的仿真方案、技術優勢以及商業價值。
仿真方案綜述
Ansys HFSS 中的FEM-IE-PO-SBR混合算法，Flex Meshing、Assembly Mesh、3D Components、SCDM等新技術，應用于車載天線布局與優化仿真，可實現天線與汽車載體的快速網格劃分與網格復用；輔助高性能并行計算HPC+DDM+GPU等，可實現汽車載線布局的快速建模與高效仿真，甚至超大規模的場景仿真等，大大提高工程師的工作效率。
從天線的工作原理來講，汽車載體一般位于天線的近場區域，天線與汽車載體之間的耦合效應，會進一步影響到天線的方向圖、端口匹配、瞄準誤差等性能，尤其是對于電小天線來說，天線安置于載體的變化更為明顯。天線+汽車的一體化仿真，是天線布局問題分析中，必不可少的最有效的解決方案。
技術優勢
1. 天線與汽車的一體化仿真，包含天線庫ADK；
2. 完備的混合算法，應對各種電大尺寸布局問題；
3.
展開 【新品發布】車載總線監控分析及仿真工具-VBA
INTEWORK-VBA(Vehicle Bus Analyzer) 車輛總線監控分析及仿真工具，是由經緯恒潤自主研發的一款專業、易用的車載總線監控分析、仿真、測試工具。具備對總線數據的監控與分析、節點仿真、報文發送、負載統計、離線回放、故障診斷、腳本編程、Panel面板搭建等功能。當前支持CAN、CANFD和LIN總線類型，即將增加對Ethernet總線的支持。
軟件功能
硬件配置
產品特點
? 穩定可靠：12路高負載長時間（1個月）監控測試不丟幀
? 簡單易用：10分鐘上手使用，配備詳細的入門教程與文檔視頻資料
? 兼容性強：支持ASC/BLF/DBC/LDF/ODX/PDX格式文件，與其他工具相互兼容
? 擴展性強：支持Python編程并提供了豐富的函數庫，可快速實現諸多復雜仿真場景
? 高配硬件：單個硬件支持6路CAN(FD)和2路LIN，可同時連接多個硬件使用
? 智能駕駛：除了總線功能外，還支持視頻、GPS、激光雷達數據采集與分析
? 響應快速：對用戶反饋的問題會進行響應并提供相關支持
? 值得信賴：1000+用戶持續使用三年時間以上，產品經歷若干輪迭代過程
展開 車載 AR-HUD 虛像不清晰？OAS軟件跨尺度仿真來助力
直接投影式
反射投影式
總結
本案例基于 OAS 光學軟件實現車載 AR?HUD 衍射波導全鏈路光學仿真與優化，覆蓋建模、參數配置、追跡分析、性能評估及迭代優化閉環流程，精準獲取耦合效率、能量分布、視場均勻性、像質等核心指標，為光柵結構與波導系統設計提供量化依據。OAS 在衍射波導仿真中的精度與效率得到驗證，可支撐車載 AR?HUD 從概念設計到工程落地的高效迭代，助力國產高端車載光學顯示系統自主研發與性能升級。
AnsysWB-新能源車載DCDC控制器模態仿真 ￥15
[圖片]
車載中控主機隨機振動仿真分析-simsolid和abaqus及ansys的比較
本文旨在比較simsolid和abaqus及ansys在隨機振動過程中的差異點
固定點
PSD曲線基礎激勵 simsolid模態分析各階模態simsolid隨機響應應力分布
ANSYS各階模態ansys隨機響應應力分布
abaqus各階模態
ABAQUS隨機響應的應力
對比
模態
1
2
3
4
5
6
simsolid
385
400
611
846
1168
1718
ansys
130
136
159
480
652
782
abaqus
134
138
161
480
654
891
隨機響應
總應力
simsolid
22MPa
ansys
120MPa
abaqus
122MPa
結論 simsolid計算剛性偏大，導致總應力偏小。 ansys和abaqus的模態及隨機響應結果大致一樣。
展開 2025大賽優秀作品 | 基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實踐
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實踐
作者： 常志，洪先長，高孝濤 | 天馬汽車電子有限公司
關鍵詞：Ansys仿真平臺；車載屏；高速信號；多目標拓撲
作者說
Ansys工具能夠通過精準施策，全面提升產品的信號傳輸效率、抗干擾能力、阻抗匹配精度及電磁兼容性，不僅使產品各項性能指標達到設計標準，更為其在高頻、高可靠性應用場景中的推廣與應用提供了有力支撐，具有重要的實際應用價值與技術參考意義。未來研究方向包括多板級系統仿真集成（如顯示屏與ADAS模塊的互擾分析）以及AI驅動的自動優化算法應用，以進一步適應6G車載通信需求。
隨著大屏顯示技術的不斷演進，大尺寸顯示屏不僅朝著高分辨率、高刷新率方向快速發展，且因屏幕尺寸持續增大，需要同時驅動的多顆 Display IC數量，這使得高速信號鏈路的信號完整性（SI）和電源完整性（PI）問題日益突出。本論文基于Ansys仿真平臺，針對大尺寸屏的高速信號鏈路LVDS接口進行系統性仿真分析。通過建立精確的3D電磁模型，結合Ansys HFSS進行頻域S參數提取，并利用Ansys Circuit進行時域仿真，優化PCB布局布線方案，提升信號傳輸穩定性。
展開 3場結構仿真專題免費網絡培訓：聽仿真專家系統講解結構仿真
安世亞太2017年系列仿真免費網絡培訓——結構仿真專題， 10月24日開講，現在開始報名！3場培訓，風電、壓力容器領域的仿真技術專家以及結構拓撲優化技術專家將圍繞相關內容進行系統講解。
● 課程內容構成：40分鐘授課+20分鐘工程師在線答疑。
● 培訓有禮：參與培訓，參加互動，有神秘禮物恭候。
● 培訓方式：采用Webex網絡會議接入方式（會前將提供接入鏈接地址）。
● 培訓視頻：課后通過微信為報名學員提供培訓視頻。
培訓內容：
風力發電系統的結構設計和仿真——風電行業的發展勢頭強勁，裝機量高速增長，這對工程仿真提出了更高的要求。除了風電行業基礎的剛度、強度分析，螺栓連接分析、齒輪的接觸分析以外，同時要考慮復合材料力學、轉子動力學等，并且對疲勞仿真提出了更高的要求，同時還有多場耦合分析的需求。針對這些需求，課程中將給出一套成熟、完整、準確的解決方案。
機械結構拓撲優化分析及設計驗證模擬——以常見機械結構中的安裝座為案例，介紹ANSYS拓撲優化關鍵技術及實現方法，主要包括優化后模型的導出及光順的處理流程，優化后模型的驗證，3D打印多孔結構強度校核等。
基于ANSYS Workbench界面的壓力容器極限分析與彈塑性分析技術——美國ASMEⅧ-Ⅱ標準與歐盟EN-13445標準已在壓力容器設計行業廣泛推廣極限分析與彈塑性分析等非線性分析技術，隨著計算硬件的高速發展，未來該方法可直接替代當前的線彈性計算方法，且該方法有利于指導工程中的輕量化設計。本次課程將介紹基于Ansys Workbench界面的壓力容器極限分析與彈塑性分析，具體內容包括：壓力容器主要失效模式、極限分析與彈塑性分析工程背景，非線性材料本構模型，非線性求解相關設置、計算結果收斂與發散以及后處理技術。
展開 