VIRTUAL PERFORMANCE

SOLUTION

碰撞安全性的变革和创新壁垒的突破——敬请体验本软件的强大功能    

在汽车设计中,重要的性能基本包括:安全性、轻量化特征、耐用性、可驾驶性、噪声和振动。然而,设计师往往在开发阶段后期才发现性能并不理想,想要做出改变时已经太迟。或者,设计师很难预测新型轻量化材料将对产品性能产生哪些影响。此外,多次设计迭代、重开模具和原型样件方面需要花费的大量时间和费用,这都浇灭了设计师团队的创新灵感。

ESI 的旗舰产品——ESI 虚拟性能解决方案 (Virtual Performance Solution, VPS) 仅仅一个工具,即可释放你的创造力和提高你的效率。

零实际测试、零实际原型 – 满怀信心进行创新

借助 ESI 的专业知识和 VPS 工具,我们仅利用一台原型样车就成功开发出一款新车-我们一击即中。

Olivier Colmard
集成 CAE & PLM
工程副总裁
雷诺集团

 

Read more on how ESI supported its strategic partner Renault Group in the realization of the new Clio 5 concept.

电子传动系统和自主驾驶已经对新车的组件和总体结构产生了影响。由于这些革命性的交通方式,需要 主机厂确保车辆具有同等水平的碰撞安全性、性能(续航里程、轻量化及舒适性)和成本效益。而且,他们现在无法承担对真车进行碰撞、测量和评估所花费的时间和资源,只能回到电脑前设计“改良的”原型样车。主机厂及其供应商必须找到一种方法来满足不断变化的要求——仿真具备这种能力。主机厂能够对各种情景进行虚拟测试,这一点对于确保使用全球化思维方式成功开发一款电动汽车至关重要。

有了 ESI VPS,即可对新款车型的新型复杂测试进行虚拟评估

  • 根据法规和预认证,对车辆结构和电池进行设计
  • 利用气囊系统保护自动驾驶车辆的乘员
  • 保证电动汽车对行人的安全性
  • 在包括水流管理和涉水驾驶在内的多种情景中测试驾驶性能
  • 智能轻量化汽车设计可以吸收振动和噪声,从而提高耐用性并降低内饰噪声
  • 对包括电池组在内的轻型汽车进行设计与验证(电池 VS 结构重量)

 

零障碍、低成本、短周期

本田研发中心 (HONDA R&D) 采用 ESI  VPS 的历史已有 20 多年。目前,我们正在利用 VPS 整车单核模型 (single core model, SCM) 的功能开发我们最新的车辆平台……这不仅适用于碰撞与安全领域,而且适用于 NVH 和耐用性。

本田研发中心
首席工程师
樋口英生

领先的工程设计团队正在以空前的速度使用日益数字化的思维部署创新理念,同时满足甚至超出性能要求。为此,他们需要恰当的工具。

VPS 特有的 SCM 使您能够在开发创新型解决方案的同时实现快速迭代和极高的效率,从而消除学科之间的障碍。通过大幅度减少用于建模和修改的时间,工程师可对设计方案及其变体进行研究,从而做出合理权衡,并减少用于在不同领域之间同步模型的时间。从初创企业到顶级 OEM,VPS 的客户均可利用 SCM 进行多领域设计。他们正在打破各工程部门之间的屏障,同时携手努力实现共同的目标,并以可控的成本和风险交付创新型产品。

对于研究多个设计方案、围绕一个 SCM 对车辆性能进行虚拟测试以及在设计冻结之前进行迭代,针对高性能计算增强的可扩展性和稳健性至关重要。除了多尺度建模之外,这还实现了更高的准确性并节省了成本和时间。

ESI 的专家团队正在为全球的工程设计组织提供支持,以帮助他们实施虚拟样机、将这些原型并入其生态系统、确立自己的价值和 ROI、确保为实现可持续部署做好充分准备。 

VPS 的优势/特征(请列出六项主要优势):

 

  • 向零试验 (zero real test, ZRT) 转变,从而大幅度减少甚至消除成本高昂的物理试验
  • 使用轻量化材料组合,对新型车辆的新型复杂测试[涉水、气囊、碰撞试验(含电池)、振动声学测试]进行虚拟评估
  • 通过使用关键部件精细建模的多尺度模型以及进入制造效果的链式仿真,确保高度可预测性
  • SCM 使得研究多种设计方案并做出合理权衡成为可能,从而减少了在不同领域之间同步模型的时间
  • 高性能计算和多尺度建模缩短了计算时间
  • 专业人员建模支持可以帮助您探索新的虚拟测试并将这些测试并入您的设计工作流程

 

电动车设计

汽车电气化对于 主机厂来说是一项独特的挑战,他们需要持续努力优化续航里程,来提高大众消费者的使用率。从电动车轻量化到能源管理策略,开发高性能 电动车的方法多种多样。

鉴于固定的开发周期,虚拟样车对于在确保良好成本质量比的同时帮助工程师实现目标至关重要。

ESI 的 VPS 可以在以下方面提供支持:

 

  • 轻量化汽车的设计和预认证,从而确保创新型连接技术的性能,以实现材料的高效混合
  • 整车虚拟测试,确保整车结构可以在保持合理质量分布的同时保护电池组,并确保碰撞试验和振动试验合格。
  • 电池设计试验,包括电池的所有机械性能
  • 流体结构交互的虚拟测试,模拟水对车身的影响,以评估车辆在涉水期间的行为,并确保水没有进入关键隔间
  • 与新噪声源(如频率和传播路径)相关的 NVH 挑战,因为这些因素都可能严重阻碍 电动车 的开发

 

短短 8 个月,我们就突破了虚拟样机制作能力的局限,并赢得了这些竞标。整个招标流程的负责人特意告诉我们:机械仿真是帮助我们的设计获批的关键。没有 ESI,我们的设计就不可能得到批准

 

 

Farasis

 

汽车轻量化设计

优化轻量化设计的性能将会影响现代车辆的所有组件和架构。虚拟样机制作有助于您评估在设计阶段初期确定的不同材料选择或连接方法。凭借虚拟测试,您可以从一开始就发现设计问题,从而确保车辆可以满足预期的安全性、性能、成本效益及轻量化方面的要求——同时缩短设计周期。

 

VPS 改善轻量化设计的方法

 

  • ESI VPS 考虑了用于性能预测的制造与装配工艺,因对结构的端对端虚拟样机制作而闻名。为了确保机械设计可行性,必须详细了解制造工艺对结构性能的影响。
  • 诸如先进复合材料的碰撞与强度模型等新功能能够预测复合材料零件的断裂性能及其在碰撞过程中吸收能量的能力。
  • 通过将金属结构与复合材料相结合,可以在设计方面获得更大的灵活性,同时保持成本效益并满足批量生产的要求。
  • 工程师可以利用多尺度法对连接复合材料零件和金属零件的新技术进行虚拟测试,从而确保更优的碰撞性能和疲劳性能。这会影响碰撞情况,因此非常重要。
  • 由于轻量化会影响 NVH 性能,针对所有性能采用 SCM 是做出正确的设计评估的关键。减重通常意味着降低结构性能,因此会直接影响碰撞安全与NVH 性能。如果没有精确而可靠的仿真,工程师往往会采用保守的安全余量,从而直接影响车身重量,进而影响全局性能。

 

设计更安全的汽车

随着汽车工业致力于实现“零伤亡愿景”(一个没有交通事故的世界),在安全性方面不应做出任何让步。新型电动汽车需要保证安全性,相关法规要求也越来越多。随着电动动力传动系统和自动驾驶的兴起,主机厂面临以下挑战:确保这些车辆与之前的车辆具有同等水平的安全性、性能和成本效益。

 

利用 VPS 确保车辆满足安全性要求

 

  • 电动车的安全性取决于汽车的结构设计与嵌入式电池的集成程度。在各种法规场景对整车设计进行预认证以及对电池组结构受损的风险进行评估至关重要。
  • 最终为乘客和行人提供更安全、性能更好的汽车。目前正在开发先进的安全气囊,以确保乘客安全。设计结构测试与电池合规测试,并对结构和电池进行预认证
  • 如何确保现实中的驾驶性能,特别是在 电动车遇水时如何保证安全性。

 

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