“智能化車身工程”的一體化設計、建模與仿真

發布時間：

2021-11-15

盡管有如此龐大的數字化基礎設施，汽車產品開發的效率與汽車企業的期待仍然相去甚遠。例如，在完成設計階段性目標后，汽車制造商平均要用幾周的時間來構建精細的車輛仿真模型，接著還要用另幾周的時間來創建仿真和匯總相關仿真的結果。這些延遲不僅影響車輛開發的整體用時，也妨礙設計探索與設計創新。因此要讓仿真產生效用，使用關鍵參數進行快速試驗，以找出更佳、更可靠的設計解決方案。

數字與創新：一車一世界

時代變了，汽車被賦予的意義愈發充滿智慧和未來感。如今控制一輛現代乘用車所需的代碼行數甚至可能比商用飛機和Facebook還多，而且這還是在考慮自動駕駛之前。這其中也許更重要的是設計和制造汽車所需的大量軟件。典型的車輛項目需要數千工程師使用CAD系統定義幾何結構，使用物理仿真工具驗證性能，然后才能構建任意物理原型。接著使用制造軟件來優化工廠運營和供應鏈。

盡管有如此龐大的數字化基礎設施，汽車產品開發的效率與汽車企業的期待仍然相去甚遠。例如，在完成設計階段性目標后，汽車制造商平均要用幾周的時間來構建精細的車輛仿真模型，接著還要用另幾周的時間來創建仿真和匯總相關仿真的結果。這些延遲不僅影響車輛開發的整體用時，也妨礙設計探索與設計創新。因此要讓仿真產生效用，使用關鍵參數進行快速試驗，以找出更佳、更可靠的設計解決方案。

通過將達索系統3DEXPERIENCE平臺與其設計仿真關聯性和自動化網格、緊固件和配置管理進行結合，我們能將仿真模型的構建時間顯著縮短多達五倍，并且還將繼續進行相關改進。

白車身仿真建模時間加快

跨越壁壘，促成數字連續性與協作

以車身工程為重點，我們可以看到目前面臨的部分挑戰。首先，互不相連的工具鏈造成設計、工程與制造間壁壘高企，無法在設計與仿真間有效地維持模型可追溯性和連續性仍然是生產力的一大障礙。達索系統3DEXPERIENCE平臺可為所有結構屬性都提供統一的主模型，方便用戶自動為碰撞、NVH和耐久性仿真衍生合適的模型，從而解決這個難題。

從主設計模型我們能自動為不同性能屬性衍生出仿真模型

達索系統3DEXPERIENCE平臺能用CAD數據自動創建有限元網格。從同一個設計出發，您能夠為各種類型的仿真管理不同網格密度和不同幾何結構簡化（刪除倒圓角、忽略小孔等）的多種網格表達。這些網格與設計幾何結構相關聯，所以可以在修改幾何結構后更新模型，不必重新創建分析屬性。還可以使用基于規則的批量網格劃分技術，自動網格化由數百個殼體部件構成的大型裝配。但是由于設計、仿真和制造團隊分別保持單獨的緊固件信息庫，團隊間數據經常不同步或發生丟失。此外，即便是在仿真部門內部，仍然需要為不同的性能屬性管理多種緊固件的表達。例如，NVH仿真中不需要為點焊預測失效，但在碰撞仿真中就需要為點焊預測失效。借助達索系統3DEXPERIENCE平臺，您可以為不同屬性管理多種緊固件表達。同一車輛的多種配置可能需要針對同一需求開展多次仿真。3DEXPERIENCE平臺能讓用戶根據車輛配置輕松地篩選設計，然后自動生成合適的仿真模型。

需求驅動仿真

從根本上說，企業使用仿真軟件進行仿真的主要原因之一是預測產品性能對需求的符合度。物理測試的短板在于要么成本過高，要么過于費時，或者兩者兼有。隨著汽車的復雜性不斷增加，內部要求、消費者要求以及合規要求也隨之增加。3DEXPERIENCE平臺能管理需求與仿真驗證或物理測試驗證間的反饋環路。在整個開發過程中持續地將所有這些信息都整合到統一的平臺上，增加了以更快速度制定決策的可能性。

需求驗證狀態

開展仿真的另一個主要原因是在開發中盡早地深入了解產品的行為和性能。通過使用仿真探索設計備選方案，您能快速剔除低劣設計，聚焦有前景的方案。因此在達索系統3DEXPERIENCE平臺上集成了快速設計探索工具。

如今，在進行正式設計審核前，NVH、耐久性和碰撞團隊不會開展協作。將他們的數據統一在3DEXPEREINCE平臺上，他們就能夠持續不斷地分享不同的設計方案和對策。通過這種方法，每個團隊都能始終使用相同的數據，CAE團隊也不必在上一個設計階段門通過后，需要等到下一個才能驗證彼此的方案。

多個團隊用多種互不相連的工具開展工作的歷史方式將難以在下一輪創新浪潮和競爭壓力下幸存。3DEXPERIENCE平臺可為解決這些挑戰提供下列主要價值：

為設計、仿真和制造提供統一的主模型
自動化的CAD關聯仿真模型構建方法可提供數字連續性，快速解決設計變更和車輛變型問題
為不同屬性的仿真提供一體化的緊固件管理和網格管理
面向設計探索和多專業領域優化的協同工程
通過儀表板開展需求驅動仿真

隨著企業擴大對車輛電氣化和自動駕駛、碰撞、耐久性和NVH的投入，各部門需要在節省資源的同時提高生產力。盡管具備結構性能很必要，但還不夠。現在面臨的挑戰是在以低成本滿足所有結構屬性的前提下實現優異的性能。達索系統，南京復創正在與其客戶共同投入，以支持這些重要的轉型。南京復創作為達索系統全球知名的合作伙伴，專注于為中國制造業數字化和信息化建設提供咨詢服務和解決方案，詳情可點擊合作咨詢聯系我們。