INTERIOR SOLUTION

随着汽车市场版图继续向电动、混动和自动驾驶方向转型,为营造理想的乘车体验、推动销量提升,必须要谨慎考虑许多新的因素。具体而言,电动汽车的续航里程是阻碍其普及的主要瓶颈。续航里程通常在常规天气条件下测得,但实际变化不定的环境条件(如高温或严寒)会导致客舱 HVAC 或温控系统启动,进而导致续航里程至多缩短 40%。因此,降低全车系统能耗自然就成了核心问题。

此外,如何在保证乘员安全性、舒适性和汽车性能的前提下重新设计座舱设计,也是工程设计团队面临的艰巨挑战。随着各种革新内饰布局及新座舱用途的出现,温控和气候系统也必须进行相应改造,方可适应座舱配置和满足个性化的舒适性要求。为克服这些难题,内饰和座椅工程师必须在不影响最终交付时间的情况下,开发全新的创新座舱设计并针对不同场景快速迭代。

ESI 内饰解决方案赋予了内饰设计工程师一种独特的能力,使其能够虚拟测试并优化电动和自动驾驶汽车客舱布局,同时提高汽车在真实驾驶条件下的续航里程。此外,工程设计团队可以借助此解决方案测试乘员热舒适性,包括座椅加热和/或通风以及整个客舱的HVAC 系统。这些在开发早期阶段进行的修改工作可帮助设计师和工程师设计更合理的座舱和座椅温控设备,确保标称和驾驶条件下均能实现理想的乘客舒适度和能耗。

ESI 内饰解决方案带来的优点

 

  • 在设计的最初阶段,针对以下不同温度因素进行更具成本效益的虚拟迭代:内饰布局、载客率、季节/天气、着衣量、乘客人体模型、座椅和座舱功能
  • 优化您的温控设备,提高舒适性和能耗
  • 在开发过程中提早预测热性能问题,并做出正确取舍
  • 简单易用,不需要使用者一定是流体 或 有限元专家
  • 人、座椅和座舱之间的集成耦合可在不影响快速仿真的前提下,获得正确的热相互作用(传导、对流、辐射)

 

虚拟座椅解决方案曾用于确定乘员坐入座椅的确切位置。我们还使用该软件来模拟气囊充气,以确定气囊如何改变乘员坐姿。这一信息使我们能够在座椅中正确部署多层气囊的位置。借助 ESI 虚拟座椅解决方案,我们可对座椅行为及其对乘员位置的影响进行建模。

 

Missy A. Pereny
座椅舒适度经理 Lear Corporation

 

热管理:续航里程和舒适性的取舍

借助 ESI 内饰解决方案,工程设计团队可以通过虚拟样机测试乘员的热舒适性,分析座椅加热或通风以及整个客舱的 HVAC 系统。借助软件中带有的人体模型(含人体热舒性模型和热舒适性标准),可真实预测座椅和客舱的热性能及乘员舒适性。在精确建模后,利用 CFD 技术预测客舱内的空气流动和温度波动。这种方式可持续提供最新信息,以确保座椅、乘员和客舱之间的热交换处于适当水平。

此外,工程师还可以设置温控规则和传感器位置,在客舱内制造空气流动和温度波动,从而优化和校准其温控装置。ESI 内饰解决方案可在开发周期初期就发挥重要作用,让制造商有机会降低创新相关风险。

车载安全性

高度自动化的驾驶功能和自动驾驶汽车为重新定义客舱设计提供了极大的自由度。随着自动驾驶功能陆续得到应用,驾驶员花费在驾驶方面的时间越来越少,他们的坐姿也会越来越放松。前排乘员应可在客舱内自由旋转,后排乘客应可自由选择工作或放松。

如果要通过真实测试来检验所有车型的安全性,将是一项极其艰巨的任务。

而通过模拟,用户可以探索不同方案,更具体地说,虚拟样机可在满足特定安全要求的同时带来诸多明显优势,缩短产品开发时间并降低相关成本。

ESI 内饰解决方案通过精准的座椅建模——包括安全气囊和假人真实乘坐——确保此类测试绝对可靠。它们不仅可减少所需的硬件原型数量,更可与其他过程共用同一座椅,依据标准方案开展虚拟预认证。该解决方案可随着法规不断变化而发展。

乘员健康

随着自动驾驶汽车出现,许多汽车制造商和供应商都会集成让乘员可以改变倾斜度的座椅。此选择将允许乘员从常用坐姿切换到斜躺/平躺姿势。此外,还可在行驶途中切换内部座椅布局。乘员可面对面而坐,也可以沿用经典座椅布局。最后,随着共享汽车普及,舒适度必须越来越符合个性化需要。

通常,公司会招募志愿者并分析压力图分布,以测试和验证所有座椅舒适度相关参数。但这类技术还存在多个缺陷。实际上,在座位和活动空间方面,内饰必须根据多种人体工程学需要灵活调整。此外,具体结果还取决于志愿者自身的心情。最后,必须构建包含内饰和相应座椅的真实原型。在开发过程后期,如果座椅性能无法满足要求,在此阶段修改设计可能需要代价高昂的应对策略并会造成延误。

ESI 内饰解决方案可针对乘员可用活动空间、座椅的静态和动态舒适度进行虚拟测试。通过内饰专用的统一核模型,工程师和设计人员可以轻松迭代、测试多种场景,并在座椅和内饰性能(包括安全性要求)之间做出正确权衡。

ESI 内饰解决方案带有多种不同体型和人群的人体模型。这类模型专为舒适性评估而开发。  体压分布可通过完整重复过程进行虚拟测量,并可提供预定义(同时也可自定义)的舒适性标准。因此,这种方法可以同时评估若干种体型的人体舒适性,并可轻松比较多款座椅。借助座椅制造、乘员乘坐和振动测试的链式仿真,可预测性地评估座椅吸收道路振动的效果,确保长期的乘坐舒适性。此外,此方法还可虚拟测试热舒适性和声学舒适性。

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