ADAMS/Car 汽车虚拟现实仿真设计解决方案

时间:2010-10-20   来源:   网友评论:0   人气: 496 作者:

全球汽车工业对汽车安全性越来越重视,与安全强制法规相关的试验也在大量增加。目前碰撞安全问题在碰撞前、碰撞中和碰撞后阶段同时展开研究。在碰撞前阶段利用主动避撞系统;在碰撞中阶段利用车身结构、气囊展开、安全带张紧等措施减小伤害;在碰撞后阶段,主要关心油箱是否破裂以防止爆炸或起火。MSC.Software虚拟产品开发设计能够对每一个阶段进行设计研究。 

     碰撞前阶段
 
    避免碰撞发生当然是车辆交通中最有效的降低伤亡的方法。而车辆的行为,例如车辆打滑、侧翻、或者车轮遇到冰路面将会发生何种状况等等可以利用虚拟样机来预测。在ADAMS/Car中结合多刚体和控制的仿真可以模拟从主动悬架到ABS制动器等系统的试验来增加主动安全性。通过同步调整机械、控制系统对车辆进行优化,可以大大缩短设计周期。
ADAMS/Car 汽车虚拟现实仿真设计解决方案
 
    碰撞中阶段
 
    一旦碰撞不可避免,气囊展开和座椅安全带的预张紧就成为减小伤害的关键因素,虚拟产品开发能够对这些系统进行优化。气囊展开可以利用SimOffice中的MSC Dytran,安全带约束系统的力可以利用多体仿真分析软件。在样车建造和法规试验之前进行虚拟试验可以大大地降低开发费用。法规试验中车辆各种性能可以用SimOffice中提供的有限元方法来进行精确地预测和研究。
 
    碰撞仿真流程通常需要大量人力,管理仿真产生的海量数据也是一个挑战。模型组装、质量检查、定义工况、报告准备等方面如果引入流程自动化和数据管理则可以节省大量的人力。MSC.Software是领先的流程管理和自动化工具供应商,其产品MSC SOFY 和 MSC SimManager 都提供了汽车碰撞流程自动化的环境。将工作流程确定下来并进行客户化配置后,软件工具可以自动地生成代码来指导用户完成工作流程。例如,德国宝马(BMW)公司利用MSC SimManager建立碰撞仿真自动化流程,管理海量仿真数据,并且可以和供应商合作,使供应商可以上载各自相关的部件。
 
    LSTC公司的领先的碰撞求解器LS-Dyna可以通过MSC Nastran(Sol700)的标准格式来调用。因此,适撞性和显著非线性问题都可以采用和NVH部门同样的模型,这样通过不同部门的协作可以节省大量的时间和费用。
 
    碰撞后阶段
 
    避免碰撞后起火取决于供油系统的完整性,该项安全要求已在美国安全法规FMVSS301中有明确规定。车辆碰撞后的燃油泄漏必须避免,MSC.Dytran采用拉格朗日和欧拉技术,可以模拟碰撞中和碰撞后油箱的液固作用、结构大变形、结构接触等问题。
碰撞后阶段

 

    MSC.SimManager也可以集成到碰撞后开发流程中,一级供应商TI汽车公司采用MSC.SimManager管理油箱开发过程中的冲击、压力真空、跌落、下陷等试验。
 
    车辆动力学问题
 
    矛盾
 
    汽车工业需要在开发过程中减少时间和费用,同时推出创新的产品。当前比较通用的策略是利用通用的开发平台、共享部件开发众多系列车型。这就导致出现两个相互矛盾的目标:一个是新系统的开发,另一个是通过共用平台和零部件减少系统的变型。借助于虚拟产品开发可以有效地满足这两个目标。
车辆动力学问题

 

 
    利用基于模板的方法,可以建立全参数化模型来支持面向模块的开发策略。例如,虚拟设计可以使用虚拟悬架子系统在建造费用高昂的样车前研究众多设计变量的影响,这就大大缩减了设计周期、降低了开发费用。
 
    利用MSC SimOffice提供的基于模板的产品,可以快速地建立整车和子系统的虚拟样机。只需很短时间,即可在仿真环境中完成真实路面或台架试验的仿真计算,甚至可以在建造第一台虚拟样机之前就可以完成。


 

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