汽車零部件開發(fā)性能仿真的案例
設(shè)計(jì)仿真 | 海克斯康助力蘭蒂奇集團(tuán)開發(fā)電動(dòng)自行車高性能零部件
蘭蒂奇集團(tuán)提供各種化學(xué)中間體、聚酰胺聚合物、高性能技術(shù)聚合物和先進(jìn)紡織解決方案，產(chǎn)品包括尼龍紗、聚酯紗、回收紗和生物源紗，醫(yī)療保健領(lǐng)域的非織造布和保護(hù)裝置。蘭蒂奇為多個(gè)工業(yè)部門開發(fā)產(chǎn)品，包括汽車，電氣電子，消費(fèi)品，服裝，家具，建筑，家用電器和體育運(yùn)動(dòng)。他們擁有一支包括應(yīng)用開發(fā)、技術(shù)服務(wù)和研發(fā)在內(nèi)的全球團(tuán)隊(duì)，能夠在從概念設(shè)計(jì)到工程和生產(chǎn)的所有項(xiàng)目階段為客戶提供最高的專業(yè)支持。
面臨挑戰(zhàn)
將金屬部件換成輕便、堅(jiān)固的塑料部件
Acerbis在摩托車越野賽塑料、自行車保護(hù)和配件售后市場(chǎng)具有重要地位，他向蘭蒂奇集團(tuán)提出了一個(gè)特殊的要求：他們想用一個(gè)重量更輕、強(qiáng)度更高的塑料部件來取代一個(gè)特定的自行車部件——一個(gè)由6061鋁合金制成的后搖臂。電動(dòng)自行車的新?lián)u臂設(shè)計(jì)必須提供同樣的性能表型，同時(shí)還要與自行車美學(xué)相融合，具有吸引人的表面外觀和顏色選擇，并且能夠在長時(shí)間的紫外線照射下抵抗褪色。
蘭蒂奇集團(tuán)高性能聚合物市場(chǎng)營銷和技術(shù)服務(wù)CAE分析師Claudio Ghilardi解釋說:“我們需要一種結(jié)合剛度和機(jī)械強(qiáng)度來承受靜載荷和抗疲勞能力的解決方案。“由于這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的戶外性質(zhì)，我們還需要一種對(duì)濕度不那么敏感的產(chǎn)品。”
解決方案
具有成本效益和輕量級(jí)的生態(tài)設(shè)計(jì)
在各個(gè)行業(yè)，制造商越來越多地尋求用具有同等功能的工程塑料部件來取代金屬部件。雖然這種金屬部件向工程聚合物部件的過渡已經(jīng)持續(xù)了幾十年，但各個(gè)工業(yè)部門都會(huì)不斷出現(xiàn)新的機(jī)會(huì)，甚至延伸到以前不被認(rèn)為是金屬替代目標(biāo)的部件。除了降低生產(chǎn)成本，環(huán)境的影響現(xiàn)在是一個(gè)關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)因素，從充分的材料回收到通過輕量化來降低排放。
展開 技術(shù)干貨丨SimSolid在汽車零部件開發(fā)中的應(yīng)用實(shí)踐
并且基于云圖結(jié)果得到設(shè)計(jì)啟示，針對(duì)不同工況需要考慮不同區(qū)域的強(qiáng)化設(shè)計(jì)，提高零部件的可靠性，保證客戶行車中的安全。
②疲勞結(jié)果：疲勞性能是拖拽裝置開發(fā)的另一重要任務(wù)，因?yàn)樵摿慵谲囕v行駛過程中反復(fù)受到拖車的動(dòng)態(tài)沖擊載荷作用。基于國標(biāo)工況，在拖拽球頭位置施加正弦載荷，采用SN Sequential fatigue計(jì)算結(jié)果如下圖7、圖8所示。圖7鈑金結(jié)果表明，鋼板壽命大于200萬次要求。圖8結(jié)果表明，焊縫疲勞壽命大于200萬次要求。因此，該結(jié)構(gòu)滿足疲勞性能要求，但同時(shí)也該看到，該設(shè)計(jì)方案的疲勞壽命處于無限壽命狀態(tài)，具備一定的減重設(shè)計(jì)空間。然而，減重方案也要考慮到強(qiáng)度的安全余量。需要解決該問題，可借助 HyperStudy 實(shí)現(xiàn)，后續(xù)和大家再交流，不在此文章中討論了。
③ 結(jié)果比較：上述建模過程及計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)有限元方法進(jìn)行了對(duì)比，如下表所示，結(jié)果表明，simsolid 不僅具有高效的前處理優(yōu)勢(shì)，而且強(qiáng)度的相對(duì)計(jì)算誤差小于10%，疲勞計(jì)算結(jié)果一致，可高效支持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)。
5項(xiàng)目總結(jié)
① 高效仿真： Simsolid 提供了快捷高效的前處理解決方案，無需網(wǎng)格劃分、快速定義各種連接，大大縮短了前處理周期，并且模型求解高效。
② 應(yīng)用建議：該軟件尤其適用于設(shè)計(jì)工程師開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的快速驗(yàn)證及方案迭代。除本案例結(jié)構(gòu)外，對(duì)于底盤控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、副車架等結(jié)構(gòu)件同樣適用。工程師利用 SimSolid 開展常規(guī)的強(qiáng)度分析、模態(tài)分析和疲勞分析，加速設(shè)計(jì)迭代，縮短性能目標(biāo)達(dá)成周期。
展開 SimSolid 在汽車零部件開發(fā)中應(yīng)用的可行性調(diào)研及實(shí)踐
*本文源自汽車行業(yè)用戶范會(huì)超投稿
1.背景
車型短周期開發(fā)背景下，高效的仿真技術(shù)顯得尤為重要。Altair 推出了多款加速設(shè)計(jì)/仿真的軟件，其中無網(wǎng)格軟件 SimSolid 與業(yè)務(wù)有一定的契合度，有必要論證其在汽車零部件結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域的可行性。
2.目標(biāo)
評(píng)估 Altair SimSolid 在零部件開發(fā)過程中的應(yīng)用可行性。
3.主要工作容
3.1 軟件功能簡(jiǎn)介
Altair SimSolid 是款專門為快速發(fā)展的設(shè)計(jì)流程開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件。它消除了幾何體簡(jiǎn)化和網(wǎng)格化，大大縮短了結(jié)構(gòu)的分析周期。SimSolid 基于無網(wǎng)格技術(shù)，計(jì)算引擎基于對(duì)外部逼近理論的突破性擴(kuò)展，不使用傳統(tǒng)FEA固有的逐點(diǎn)自由度，因此在計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存占用方面提供了優(yōu)越的性能指標(biāo)。
SimSolid 主要是通過設(shè)置部件之間的間隙和穿透容差實(shí)現(xiàn)裝配體的連接，可實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)/焊縫的批量連接，同時(shí)新版本增加了多種虛擬連接(襯套、接頭、銷等)， 其對(duì)底盤系統(tǒng)或者工程系統(tǒng)的連接有很好的效果。
3.2 確定論證方案
本案例選取汽車底盤控制臂和后保險(xiǎn)杠作為研究對(duì)象，進(jìn)行分析精度和工作效率的可行性論證，并與廣泛應(yīng)用的有限元軟件 Abaqus 進(jìn)行了對(duì)比。
選取依據(jù)：
選用了典型的底盤件前下控制臂，該零件涉及沖壓、焊接、鍛造成型工藝，同時(shí)從實(shí)體下控制臂結(jié)構(gòu)和板殼下控制臂結(jié)構(gòu)兩方面驗(yàn)證軟件的精度。分析過程涉及到材料非線性和幾何非線性。
后保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)型面復(fù)雜，使用傳統(tǒng)有限元前處理耗時(shí)較多，仿真工況涉及約束模態(tài)分析以及表面剛度分析。
3.3 控制臂仿真分折可行性論證
①案例說明：采用鍛造擺臂結(jié)構(gòu)，在擺臂球銷位置，施加不同的位移，提取相應(yīng)的支反力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力，對(duì)比軟件的非線性分析精度。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | MSC Nastran 快速評(píng)估零部件和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能
概 述
在很多工業(yè)應(yīng)用中，了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能對(duì)于產(chǎn)品的安全至關(guān)重要。汽車工程師致力于汽車乘坐舒適性和車內(nèi)噪聲的控制研究，航空航天工程師努力控制飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲，以提供更好的客艙舒適度體驗(yàn)。
了解地震和風(fēng)作用下的建筑物和橋梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)土木工程師來說很重要，在機(jī)械、電子、能源和其他領(lǐng)域也可以找到許多其他例子，動(dòng)態(tài)性能在客戶滿意度、安全性和產(chǎn)品壽命方面起著至關(guān)重要的作用。
MSC Nastran是行業(yè)領(lǐng)先的多學(xué)科有限元分析求解器，它提供了一個(gè)完整的解決方案，可以虛擬測(cè)試產(chǎn)品（無論大小）在各種負(fù)載下的動(dòng)態(tài)行為，從而降低產(chǎn)品開發(fā)成本，同時(shí)提高設(shè)計(jì)的性能和安全性。憑借用于模態(tài)響應(yīng)和頻率響應(yīng)分析的高度可擴(kuò)展性、計(jì)算效率高的算法，MSC Nastran十分適合解決超大模型，還可以進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析，以分析結(jié)構(gòu)對(duì)地震和風(fēng)載荷的響應(yīng)。響應(yīng)和沖擊譜的生成和分析提供了組合模態(tài)響應(yīng)以確定響應(yīng)峰值的能力。
展開 
行業(yè)分享丨SimSolid 在汽車零部件開發(fā)中應(yīng)用的可行性調(diào)研及實(shí)踐
*本文源自汽車行業(yè)用戶范會(huì)超投稿
1.背景
車型短周期開發(fā)背景下，高效的仿真技術(shù)顯得尤為重要。Altair 推出了多款加速設(shè)計(jì)/仿真的軟件，其中無網(wǎng)格軟件 SimSolid 與業(yè)務(wù)有一定的契合度，有必要論證其在汽車零部件結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域的可行性。
2.目標(biāo)
評(píng)估 Altair SimSolid 在零部件開發(fā)過程中的應(yīng)用可行性。
3.主要工作容
3.1 軟件功能簡(jiǎn)介
Altair SimSolid 是款專門為快速發(fā)展的設(shè)計(jì)流程開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件。它消除了幾何體簡(jiǎn)化和網(wǎng)格化，大大縮短了結(jié)構(gòu)的分析周期。SimSolid 基于無網(wǎng)格技術(shù)，計(jì)算引擎基于對(duì)外部逼近理論的突破性擴(kuò)展，不使用傳統(tǒng)FEA固有的逐點(diǎn)自由度，因此在計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存占用方面提供了優(yōu)越的性能指標(biāo)。
SimSolid 主要是通過設(shè)置部件之間的間隙和穿透容差實(shí)現(xiàn)裝配體的連接，可實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)/焊縫的批量連接，同時(shí)新版本增加了多種虛擬連接(襯套、接頭、銷等)， 其對(duì)底盤系統(tǒng)或者工程系統(tǒng)的連接有很好的效果。
3.2 確定論證方案
本案例選取汽車底盤控制臂和后保險(xiǎn)杠作為研究對(duì)象，進(jìn)行分析精度和工作效率的可行性論證，并與廣泛應(yīng)用的有限元軟件 Abaqus 進(jìn)行了對(duì)比。
選取依據(jù)：
選用了典型的底盤件前下控制臂，該零件涉及沖壓、焊接、鍛造成型工藝，同時(shí)從實(shí)體下控制臂結(jié)構(gòu)和板殼下控制臂結(jié)構(gòu)兩方面驗(yàn)證軟件的精度。分析過程涉及到材料非線性和幾何非線性。
后保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)型面復(fù)雜，使用傳統(tǒng)有限元前處理耗時(shí)較多，仿真工況涉及約束模態(tài)分析以及表面剛度分析。
3.3 控制臂仿真分折可行性論證
①案例說明：采用鍛造擺臂結(jié)構(gòu)，在擺臂球銷位置，施加不同的位移，提取相應(yīng)的支反力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力，對(duì)比軟件的非線性分析精度。
展開 catia V5將知識(shí)工程應(yīng)用于汽車零部件開發(fā)
基于知識(shí)工程的CATIAV5可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定義過程的自動(dòng)操作,利用企業(yè)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)加快確定設(shè)計(jì)方案,幫助設(shè)計(jì)人員在最短的時(shí)間內(nèi)做出正確的決策并實(shí)現(xiàn)零錯(cuò)誤的最佳設(shè)計(jì)和提高產(chǎn)品質(zhì)量。本文以汽車零部件開發(fā)為例,深入介紹了CATIAV5知識(shí)工程功能的應(yīng)用。
點(diǎn)評(píng):
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行業(yè)分享丨SimSolid 在汽車零部件開發(fā)中應(yīng)用的可行性調(diào)研及實(shí)踐
并且基于云圖結(jié)果得到設(shè)計(jì)啟示，針對(duì)不同工況需要考慮不同區(qū)域的強(qiáng)化設(shè)計(jì)，提高零部件的可靠性，保證客戶行車中的安全。
②疲勞結(jié)果：疲勞性能是拖拽裝置開發(fā)的另一重要任務(wù)，因?yàn)樵摿慵谲囕v行駛過程中反復(fù)受到拖車的動(dòng)態(tài)沖擊載荷作用。基于國標(biāo)工況，在拖拽球頭位置施加正弦載荷，采用SN Sequential fatigue計(jì)算結(jié)果如下圖7、圖8所示。圖7鈑金結(jié)果表明，鋼板壽命大于200萬次要求。圖8結(jié)果表明，焊縫疲勞壽命大于200萬次要求。因此，該結(jié)構(gòu)滿足疲勞性能要求，但同時(shí)也該看到，該設(shè)計(jì)方案的疲勞壽命處于無限壽命狀態(tài)，具備一定的減重設(shè)計(jì)空間。然而，減重方案也要考慮到強(qiáng)度的安全余量。需要解決該問題，可借助 HyperStudy 實(shí)現(xiàn)，后續(xù)和大家再交流，不在此文章中討論了。
③ 結(jié)果比較：上述建模過程及計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)有限元方法進(jìn)行了對(duì)比，如下表所示，結(jié)果表明，simsolid 不僅具有高效的前處理優(yōu)勢(shì)，而且強(qiáng)度的相對(duì)計(jì)算誤差小于10%，疲勞計(jì)算結(jié)果一致，可高效支持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)。
5項(xiàng)目總結(jié)
① 高效仿真： Simsolid 提供了快捷高效的前處理解決方案，無需網(wǎng)格劃分、快速定義各種連接，大大縮短了前處理周期，并且模型求解高效。
② 應(yīng)用建議：該軟件尤其適用于設(shè)計(jì)工程師開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的快速驗(yàn)證及方案迭代。除本案例結(jié)構(gòu)外，對(duì)于底盤控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、副車架等結(jié)構(gòu)件同樣適用。工程師利用 SimSolid 開展常規(guī)的強(qiáng)度分析、模態(tài)分析和疲勞分析，加速設(shè)計(jì)迭代，縮短性能目標(biāo)達(dá)成周期。
展開 家電的零部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、跌落性能，如何做仿真分析？
較好的網(wǎng)格直接可以直接提高仿真精度；
3） 有類同，除了跌落仿真，還可以用靜力分析評(píng)估；
4） 隨機(jī)振動(dòng)分析也有必要；
5）電子元器件的焊點(diǎn)處理比較難搞；
6）PCB板變形量也有要求，否則對(duì)焊點(diǎn)，芯片都有影響；
7） 整機(jī)跌落把pcb板等只是配重：之前格力電器分析的PCB對(duì)一些很小的比如小電阻等很小的小件幾乎都省了，留下一些大的電阻、電容、散熱片等作為配重結(jié)構(gòu)了；
內(nèi)部PCB板出了問題，仿真分析難度增加。
問題三：在仿真分析過程中的應(yīng)用操作討論
1、網(wǎng)格控制
1）汽車分析網(wǎng)格要控制長寬比，雅可比，翹曲，最小高，三角形單元角度，四邊形單元角度，三角形單元在總數(shù)中的比例；
2）像空調(diào)這樣整機(jī)做跌落，對(duì)一些非重點(diǎn)關(guān)注的零部件只能省略或者簡(jiǎn)化為質(zhì)量點(diǎn)，包裝跌落網(wǎng)格盡量六面體，不然文件很大。不易壞部件簡(jiǎn)化質(zhì)心；
3）跌落中網(wǎng)格劃分時(shí)除了一些比較軟的比如EPS、EPE、海綿等建議劃分為四面體外，其他的還是建議劃分為六面體或者四邊形；
4）靜力分析沒必要，跌落分析的話就只能抽中面畫網(wǎng)格，不是特別復(fù)雜的，在hypermesh中還是可以通過切分后畫出六面體；
5） EPS參數(shù)是輸入?yún)?shù)：中興通訊采用輸入18組應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)，最終網(wǎng)格數(shù)控控制在一般一兩百萬；
2、網(wǎng)格劃分要求：目前跌落仿真分析對(duì)網(wǎng)格主要?jiǎng)澐譃榱骟w或者四邊形單元，對(duì)于一些復(fù)雜的塑料件結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行抽中面，實(shí)體切分等模型處理方法，目前模型處理軟件有：
dyna、ANSYS、Spaceclaim。
展開 CAE仿真對(duì)汽車零部件的仿真分析（二）離合器熱應(yīng)力分析
總結(jié)：
通過對(duì)汽車離合器拉力強(qiáng)度分析，我們可以看出合理運(yùn)用CAE仿真技術(shù)，可以有效的解決汽車研發(fā)過程中一些技術(shù)上的難點(diǎn)和問題，縮短研發(fā)周期從而提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
金屬3D打印輕量化汽車零部件，易加三維助力西門子開發(fā)創(chuàng)新
近些年隨著增材制造技術(shù)的不斷突破，工業(yè)制造領(lǐng)域已經(jīng)越來越多采用3D打印技術(shù)進(jìn)行零部件研制測(cè)試。日前，西門子實(shí)現(xiàn)對(duì)賽車油門踏板進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，由原先的4個(gè)零件整合為一個(gè)零件；輕量化設(shè)計(jì)，采用易加三維EP-M260金屬3D打印設(shè)備，最終成型踏板總重量減少62%，僅重164g。
△輕量化油門踏板
經(jīng)西門子測(cè)試證實(shí)，通過輕量化拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)并打印出的賽車油門踏板性能得到改進(jìn)，提升了賽車整體性能；通過數(shù)字仿真優(yōu)化、增材制造技術(shù)減少了對(duì)環(huán)境的影響；節(jié)省成本（物料成本、人員成本、倉儲(chǔ)成本）。該踏板具體優(yōu)化性能如下：
由原先4個(gè)零件合為1個(gè)整合體零件
消除鈑金制造工藝
消除焊接過程
采用鋁材料替代鋼材料
重量減輕62%
△拓?fù)鋬?yōu)化
設(shè)計(jì)思路
首先，拓?fù)鋬?yōu)化—將多部件合并到單個(gè)模型中。由于將四個(gè)零件合并為一個(gè)零件，取消了之前用于所有四個(gè)部件和焊接程序的鈑金制造工藝，因此節(jié)省了裝配的人工成本，降低了產(chǎn)品復(fù)雜性和庫存成本。
其次，輕量化設(shè)計(jì)—由原先的鋼材料變?yōu)殇X材料。在滿足零部件力學(xué)性能及整車需要的前提下，為其減輕配重。
△拓?fù)鋬?yōu)化零件過程
實(shí)現(xiàn)過程
為了讓客戶了解最前沿的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)，西門子使用其最先進(jìn)設(shè)計(jì)工具Solid Edge來生成汽車賽車油門踏板設(shè)計(jì)模塊。為了在Solid Edge中實(shí)現(xiàn)此結(jié)果：
首先在Solid Edge中生成設(shè)計(jì)模塊中設(shè)置參數(shù)，定義零件在使用過程中需要承受的外力、壓力和扭矩。
然后，設(shè)置所有曲面在特定方向或角度上的固定參數(shù)。
展開 CAE仿真對(duì)汽車零部件的仿真分析（一）離合器拉力強(qiáng)度分析
汽車行業(yè)是一個(gè)高速發(fā)展的行業(yè)，其競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，在這種情況下，新產(chǎn)品推出的速度也越來越快，這也對(duì)行業(yè)的CAE應(yīng)用提出了越來越高的要求。CAE技術(shù)為汽車行業(yè)的高速發(fā)展提供了具有中心價(jià)值地位的技術(shù)保障，可以為企業(yè)帶來巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
本月有限元科技將與大家一起分享CAE仿真對(duì)汽車離合器、喇叭、空調(diào)出風(fēng)口、儀表盤、汽車座椅等各個(gè)零部件的仿真分析案例。
汽車離合器的熱應(yīng)力和熱變形是汽車行業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)中所關(guān)心的最基本的問題，通過CAE仿真指出汽車在高溫和相互作用力的條件下產(chǎn)生的集中應(yīng)力和變形等。仿真數(shù)據(jù)為汽車離合器產(chǎn)品的全生命周期設(shè)計(jì)和評(píng)估提供重要的參考依據(jù)，在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。下面我們通過一個(gè)案例對(duì)汽車離合器拉力強(qiáng)度進(jìn)行分析。
案例分析：
飛輪完全固定，飛輪和摩擦片之間間隙0.35mm，為簡(jiǎn)化計(jì)算，案例中不考慮盤轂的扭矩以及所有接觸面之間的摩擦，飛輪設(shè)置為剛體。
將所有螺絲連接簡(jiǎn)化成耦合，將所有接觸面設(shè)定為通用接觸，固定住離合器蓋，然后在膜片彈簧局部施加約1200N向外的推力，壓盤將推動(dòng)摩擦片和從動(dòng)輪向飛輪方向移動(dòng)，移動(dòng)超過0.35mm之后，摩擦片將和飛輪擠壓在一起，計(jì)算此時(shí)膜片彈簧以及其他零部件的應(yīng)力以及變形狀況。
展開 
設(shè)計(jì)仿真 | 從物理掃描到虛擬檢具：Simufact Welding革新汽車零部件檢測(cè)
行業(yè)現(xiàn)狀：
檢具是用于檢測(cè)汽車零部件尺寸質(zhì)量的專業(yè)工具，是零部件質(zhì)量評(píng)價(jià)所不可或缺的一環(huán)。隨著我國新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，專業(yè)的客制化檢具需求也不斷增加，以此滿足諸多零部件的質(zhì)量評(píng)定。
然而新車型的研發(fā)，往往伴隨著大量的檢具定制成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每一輛汽車的車身部分都包含著三千多個(gè)鈑金件及上百個(gè)飾件，汽車主機(jī)廠將會(huì)按需求定制數(shù)量龐大的檢具設(shè)備，來滿足諸多零部件的尺寸質(zhì)量檢測(cè)需求。每年花費(fèi)的檢具上的費(fèi)用可能多達(dá)上千萬，雖然成本高昂，但為了質(zhì)量的把控始終無法避免該項(xiàng)成本的投入。
以汽車翼子板為例，下圖中展示了某型號(hào)翼子板在檢具上的狀態(tài)。工程師將生產(chǎn)完成的翼子板，按照標(biāo)準(zhǔn)操作流程固定在檢具上，然后對(duì)翼子板的造型邊緣、孔位等特征進(jìn)行檢查。
翼子板檢具
Simufact Welding 虛擬檢具仿真方案
為了減少企業(yè)在零部件檢具定制上的成本投入，工業(yè)仿真軟件Simufact Welding推出了全新的“虛擬檢具”的仿真分析方案，代替實(shí)際檢具的工作，通過虛擬仿真的手段檢測(cè)零件質(zhì)量。仿真數(shù)據(jù)來自簡(jiǎn)易支撐上的掃描數(shù)據(jù)，通過仿真中的重力補(bǔ)償、虛擬檢具等工作來代替實(shí)際檢具檢測(cè)方法，最終實(shí)現(xiàn)消除檢具制造，降低檢具的成本。用戶僅需將零部件放置在簡(jiǎn)易支具上進(jìn)行掃描，即可使用掃描的結(jié)果進(jìn)行虛擬檢具的仿真。相較于真實(shí)的檢具，簡(jiǎn)易支具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易用，成本低廉。
掃描三點(diǎn)支撐自由狀態(tài)下的翼子板
Simufact Welding軟件本身是一款焊接結(jié)構(gòu)仿真分析軟件，該軟件以仿真精度與便捷性而聞名。軟件集成了高精度隱式非線性求解器，能夠精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)檢具設(shè)備對(duì)零部件的約束狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)檢具的虛擬仿真。
展開 西門子汽車零部件仿真主題研討會(huì)（報(bào)名有禮）
企業(yè)級(jí)CFD仿真應(yīng)用及應(yīng)用案例分享
會(huì)議時(shí)間：14:40 - 15:20
主講人：王韶華 售前資深技術(shù)顧問
主要負(fù)責(zé)新能源行業(yè)，包括整車及零部件、鋰電池、電機(jī)等CFD及多物理場(chǎng)仿真工作。
直播內(nèi)容：
企業(yè)級(jí)CFD仿真應(yīng)用憑借業(yè)界領(lǐng)先的流動(dòng)傳熱、多相流、電熱與磁熱耦合分析能力，為整車及核心零部件提供全方位、多場(chǎng)景的虛擬測(cè)試與性能優(yōu)化支持——涵蓋電芯設(shè)計(jì)進(jìn)化、電池包高效熱管理、電機(jī)熱管理和傳動(dòng)系統(tǒng)智能冷卻潤滑、電子及功率器件熱分析、乘員艙舒適性分析和空調(diào)系統(tǒng)分析、以及涉水性能與風(fēng)噪精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。
產(chǎn)品研發(fā)機(jī)械性能仿真及最佳實(shí)踐案例
會(huì)議時(shí)間：15:20 - 16:00
主講人：牛華偉 售前資深技術(shù)顧問
十余年仿真分析經(jīng)驗(yàn)，在多體動(dòng)力學(xué)、疲勞耐久、結(jié)構(gòu)仿真、優(yōu)化、系統(tǒng)控制、離散元和多物理場(chǎng)仿真分析方面有著豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。
直播內(nèi)容：
產(chǎn)品研發(fā)核心性能指標(biāo)的仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐——聚焦結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、疲勞壽命、NVH性能、風(fēng)噪控制與安全性評(píng)估的設(shè)計(jì)仿真一體化解決方案。通過前沿仿真技術(shù)與實(shí)際工程案例的深度融合，展現(xiàn)如何以仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)理念重塑產(chǎn)品開發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)到性能驗(yàn)證的全鏈條數(shù)字化創(chuàng)新，助力工程師在復(fù)雜多約束條件下快速迭代優(yōu)化，達(dá)成產(chǎn)品性能卓越與開發(fā)效率雙重突破。
西門子工程AI技術(shù)加速仿真與設(shè)計(jì)空間探索
會(huì)議時(shí)間：16:00 - 16:40
主講人：葉梟 售前資深技術(shù)顧問
西門子數(shù)字化工業(yè)軟件資深技術(shù)顧問，具備15年以上多學(xué)科CAE、優(yōu)化及AI軟件咨詢及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。
展開 用Simufact.welding做焊接仿真 - 一個(gè)汽車零部件的焊接過程
今天的案例，是一個(gè)用Simufact.welding完成的焊接仿真的例子，是汽車零部件的某一段，如下圖所示：
模型的設(shè)置如下圖所示，總共四條焊縫，頂蓋與上下片之間的圓形焊縫，分成了兩個(gè)半圓，分別從一段焊至半圓的另一端，然后再將上片與下片的兩側(cè)連接處進(jìn)行焊接。
值得一提的是，該模型的網(wǎng)格細(xì)節(jié)。在三部分（頂蓋，上片和下片）接觸處的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)都是自由劃分的，在Hypermesh中完成該網(wǎng)格的劃分只需要幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟。導(dǎo)入之后，設(shè)置一個(gè)網(wǎng)格尺寸，就可以進(jìn)行thin solid的總體六面體網(wǎng)格自動(dòng)劃分，五分鐘內(nèi)完成。最后分別導(dǎo)出成網(wǎng)格文件，導(dǎo)入進(jìn)Simufact.welding中。而對(duì)于四條焊縫的網(wǎng)格，則是在Simufact.welding中自動(dòng)生成的。
眾所周知，網(wǎng)格對(duì)于有限元計(jì)算是至關(guān)重要的，不僅關(guān)系到結(jié)果的精確度，更直接的會(huì)導(dǎo)致計(jì)算是否收斂，能否正常結(jié)束的問題。所以，在焊接計(jì)算中，往往前處理劃分網(wǎng)格、焊接的設(shè)置及夾具的添加等等會(huì)占用很多時(shí)間。而Simufact.welding軟件的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是網(wǎng)格不需要節(jié)點(diǎn)匹配，另一個(gè)是焊接網(wǎng)格的自動(dòng)生成，能夠極大地提高前處理所占用的時(shí)間，具有很明顯的應(yīng)用價(jià)值。
在完成所有的前處理工作后，如下圖所示，這里我就不重復(fù)軟件操作的過程了，大家對(duì)軟件操作有疑問的可以參考我發(fā)的另一個(gè)關(guān)于基礎(chǔ)操作教程的帖子。
在計(jì)算中，開啟網(wǎng)格自動(dòng)的細(xì)化和粗化。
在Intel Core i7處理器上采用兩個(gè)核并行計(jì)算，計(jì)算總時(shí)間為1h20min（設(shè)置好之后提交電腦進(jìn)行計(jì)算，然后看一集電視劇的功夫就可以回來看結(jié)果啦~ ）。如下圖的溫度和變形的結(jié)果：
變形的結(jié)果中，顯示了夾具的作用力的方向。及焊接完成后，有一段的自由冷卻時(shí)間，將夾具等邊界條件進(jìn)行卸載，查看自由狀態(tài)下的變形情況。
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