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汽车工业仿真优化
发布日期:2026-08-02      浏览次数:2

1.仿真优化


仿真分析在汽车零部件行业扮演着举足轻重的角色。在方案设计前期,借助拓扑优化、形貌的优化方法,可以帮助工程师快速找出最合理的材料分布,迅速确定零件的总体结;在方案设计后期,CAE仿真可以帮助工程师验证方案方案选择的合理性;在零部件制造阶段,利用工艺仿真类CAE软件,既能帮助工艺工程师规划工艺方法,也能帮助设计工程师及时消除设计方案中的工艺缺陷。

1.1.前处理

精确可信的仿真结果依赖于前处理中的网格划分。汽车零部件主要有钣金件、结构支承件、复杂零部件等,这些零件结构各有特点,要得到合乎要求的网格并不容易。Altair Hypermesh可以让网格的划分变得极其简单。

对于钣金件,前处理主要工作涉及几何修复、中面抽取,以及高质量的壳网格划分等,借助Hypermesh专业前处理工具,可以加速这一过程,尤其是对那些包含多种钣金、需要进行连接设置的装配网格。

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对于结构支承件,虽然四面体网格在大部分情况可以满足仿真需求,然后要获得精取的仿真结果,使用Hypermesh规则的六面体映射网格是确保仿真结构准准的最有效的手段。

复杂汽车零部件,如轮胎,由于结构复杂,很多情况下甚至难以自动划分能满足计算要求的网格,使用Hypermesh可以轻松实现复杂零部件高质量的网格划分。

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1.2.仿真分析

汽车零部件种类繁多,涉及的仿真手段也多种多样,主要包括多体运动和动力分析、强度分析、NVH分析、碰撞变形分析等,除运动分析采用专业多体动力学分析软件MotionView、MotionSolve分析实现外,其余分析皆可由Optistruct完成。



n 运动分析

Ø  车门


Ø  后备箱


Ø 转向机构


   Ø 玻璃升降机构等
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n 强度分析


Ø 轮毂


Ø 支架


Ø 底盘骨架等

n NVH分析

Ø 内饰


Ø 发动机


  Ø 变速箱等
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n 变形分析

Ø 轮胎


Ø 轮毂


Ø AB


   Ø 保险杠

1.3.优化设计

优化技术在汽车零部件行业正发挥着重要作用。其中,拓扑优化,可以在满足结构承载能力的要求下,尽可能地减轻零件重量;形貌优化,可以在不显著增加零件质量的基础上,大幅提高零件的结构刚度。此外,优化技术还广泛用于对零件的细节部分进行微调,用于减小局部应力集中、局部疲劳等。

拓扑优化

拓扑优化技术能在给定的强度、刚度等约束条件下,去除原有零件设计方案中多余的材料部分,从而实现对零件的有效减重,既可用于钣金件,也能用于一般零件。

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形貌优化

形貌优化可用于汽车钣金零部件,用于获取最佳的钣金加强筋排布方式和加强筋的宽度、高度等参数,尽可能提升钣金件强度和刚度性能,迅速生成令人满意的概念方案。

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                                                                                                 发动机油底壳形貌优化

钣金厚度优化

如油箱等汽车部件是由多个钣金件拼接、焊接而成简单结构。尺寸优化可以帮助设计人员迅速、合理地确定每个钣金模块的厚度,给出最佳的板厚组合,从而极大的简化工程师的工作内容。

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                                          白身车尺寸优化

1.4.工艺仿真

工艺制造是汽车零部件领域的重要一环。汽车零部件领域涉及的制造工艺有冲压、铸造、发泡等。Altair为此提供了一整套的专业工具,以满足冲压、铸造、发泡等领域的各种工艺分析需求,既能为工艺制造商实现的工艺分析和验证,也能帮助产品设计师发现和改进早期的工艺缺陷,减少时间和试错成本。

铸造工艺仿真:

汽车发动机缸体和缸盖、变速箱外壳、差速桥壳体、车轮轮毂等零部件采用铸造工艺成型。尽管铸造工艺实现起来较为简单,但采用仿真分析,验证并改进工艺参数仍具有重要意义。Altair Inpsire Cast是一款简单易用铸造仿真分析软件,通过五步定义即可完成铸造工艺仿真验证,为工艺参数改进提供依据。

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冲压工艺仿真:

汽车内外钣金件皆由冲压工艺制造成型,无论是模具制造商还是钣金产品制造商,冲压工艺分析皆是不可或缺的环境。Altair Inspire Form是一款简单易学的冲压工艺仿真软件,为模具制造商和产品制造商提供了一个快速工艺验证的分析平台。

发泡工艺仿真:

汽车座椅和内饰采用聚氨酯发泡而成,以往要分析验证其工艺过程难以实现。Altair Inspire PolyFoam专为发泡工艺分析而生,能帮助泡沫座椅的生产商验证和改进产品的工艺过程。

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