汽车工业

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 典型国内外汽车用户:

典型国内用户: 中国第一汽车集团技术中心,泛亚汽车技术中心,上海大众汽车有限公司。
整车分析:

有限元模型包含各种零件,采用三维梁单元、壳单元、实体单元构成:

重力荷载下的底盘的应力分布:

刹车制动时底盘的应力分布:

在不平整的路面上行驶——子结构:

发动机方面的分析:

Abaqus因其强大、精确和灵活的接触功能享有盛名,并可以对各种耦合场进行精确的模拟。曲柄连杆机构—发动机连杆强度分析:下图是奇瑞公司的发动机连杆有限元模型,对大量非线性和多工况的内容进行了分析。

      

曲柄连杆机构—曲轴孔扭曲的分析:下图是GM汽车公司的曲轴孔扭曲的有限元模型及计算结果。

 

曲柄连杆机构—曲柄连杆机构的模拟:Abaqus独特的CONNECTOR单元可以模拟复杂的机构运动,部件可以是刚体也可以是变形体。下图是上海内燃机研究所的曲柄连杆机构有限元模型及计算结果。

 

进排气系统—复合材料进气歧管强度分析:利用Abaqus与MOLDFLOW接口,得到复合材料进气歧管准确的材料本构关系,然后进行强度分析。

 

进排气系统—排气歧管的热应力分析:采用流固耦合分析方法,计算排气歧管的温度场和热应力。下图是奇瑞公司的实机运行过程中发生裂纹的排气歧管模型,计算后提出了新的合理方案。

 

 

进排气系统—消音器声固耦合分析:进排气系统是汽车噪声的重要来源,采用Abaqus完全或顺序声固耦合分析,可以得到其中的声压分布,为发动机的降噪设计提供依据。

 

机体系统—机体模态分析:Abaqus中的Lanczos求解器可以快速准确的进行特征值提取,同时AMS求解器可以解决大规模模型的问题。

 


机体系统—缸体及轴承盖装配体应力分析:Abaqus采用其独有的子模型功能,方便的对总体模型进行局部细化,得到局部的详细的应力分布,为改进设计提供依据。

 

机体系统—缸体温度场分析:下图是利用Abaqus对发动机内的热固耦合进行分析的结果。世界著名的发动机公司如AVL均采用Abaqus做为其产品的分析工具。

 

机体系统—缸盖温度场分析:采用流固耦合方法计算缸盖的温度场分布。下图是上海柴油机股份有限公司的柴油发动机气缸盖温度场重要部位的分析结果,并与试验测量值相比较。

 

机体系统—发动机机盖声学分析:利用Abaqus的动力学分析功能与声学分析功能,可以对发动机的NVH性能进行很好的预测,并且具有较高的计算效率。

 

配气机构—凸轮轴系统密封分析:下图是长安汽车某新型发动机开发试验过程中,出现严重机油泄漏问题的部件。优化设计后达到密封要求。

 

配气机构—凸轮轴强度分析:下图是某型号的柴油机发生了凸轮轴断裂的现象分析。

 

密封系统分析—垫片:Abaqus采用专门的GASKET单元,使用简单的建模方法,可以在发动机分析中方便的模拟垫片部件。下图是GM汽车公司阀体的密封分析结果,并与试验值进行对比。

 

空压机支架的模态分析:下图是奇瑞公司经台架实验后,出现裂纹的空压机支架模型,采用Abaqus对其进行模态分析,发现某低阶模态是导致其产生裂纹的主要原因,在此基础上改进设计,改变模态振型,消除裂纹。

 

动力总成系统(PowerTrain)分析:

Abaqus已经成为汽车工业中动力系统耐久性分析的标准软件,下图是通用汽车公司动力系统模型,对该模型进行自由振动的特征值提取分析。

 

传动系分析:

前后桥塑性变形:Abaqus把各个需要分析的部件或子系统作为一个整体进行分析,对整体直接施加外部载荷和边界条件。

 

路面谱激励下的底盘强度分析:

下图是华晨金杯利用Abaqus的线性动力学分析对路面谱激励下底盘强度进行的分析。

 

轮胎方面分析:

装配和充气分析:下图为佳通轮胎(中国)区研发中心利用Abaqus对不同设计进行轮胎装配充气进行相关分析。

轮胎印迹分析:下图为佳通轮胎(中国)区研发中心,对轮胎印迹的应力分布进行了分析,可以减少轮胎的磨损及偏磨。

轮胎稳态滚动分析:Abaqus采用欧拉与拉格朗日相接合的方法进行轮胎稳态滚动分析,在整个分析中可以得到侧偏力和回正力矩随侧偏角的变化情况,对轮胎的操纵性进行评价。

充气轮胎的声固耦合分析:Abaqus提供声学分析单元以及顺序和完全的声固耦合分析功能,可以预测轮胎行驶中轮胎与地面接触噪声,轮胎振动噪声以及胎面花纹噪声等主要的轮胎噪声问题,给轮胎的减噪设计提供相关依据。

轮胎振动特性分析:Abaqus中提供Lanczos和subspace两种求解器进行特征值的求解,同时Abaqus在稳态动力学分析中可以考虑预载机橡胶材料的粘弹性特性。

轮胎生热分析:Abaqus具有强大的热固耦合分析功能,下图为佳通轮胎(中国)区研发中心利用Abaqus进行轮胎生热分析并与实验结果进行对比的实例,可以看出温度分布在胎内最高,轮胎外部温度最低。

轮胎瞬态冲击的模拟:可以在Abaqus/STANDARD分析得到的稳态滚动的结果基础上,进行相应的EXPLICITE瞬态分析结果,进而完整模拟轮胎由稳态滚动到瞬态冲击的全过程。

转向与制动系分析:

刹车盘啸声分析:Abaqus可以方便的引入预紧力的影响,并利用复模态分析方法,求解系统的复特征值问题,为结构设计提供合理的设计参数。

盘式制动器刹车过程分析:

刹车盘热固耦合分析:利用Abaqus强大的传热以及热固耦合分析可以对刹车盘上的温度以及热应力进行准确的预测。为刹车盘的设计提高强有力的指导。

安全气囊分析:

采用流体单元可以模拟充满气体的空腔,例如用于模拟安全气囊的展开,下面的Abaqus气囊分析模型来自德国Autoliv公司。

碰撞分析:

国外大部分的汽车制造商对碰撞模拟进行了很多年,但在进行真正可预测的碰撞模拟还有许多工作要做。Abaqus同其重要客户德国宝马汽车公司一起努力来开发下一代的防撞性能模拟技术。基于Abaqus强大的结构分析研发工作,我们将为客户提供真正可预测的碰撞分析解决方案。

车身系统分析:

白车身强度分析:Abaqus可以处理从最简单的零件静力分析到可能遇到的最大规模的线性静力分析。

汽车座椅FMVSS202A分析:利用Abaqus多步分析功能和处理复杂接触的能力对座椅进行FMVSS202A分析,并已成为各座椅制造商进行FMVSS202A分析的标准软件。

仪表盘强度以及热应力分析:Abaqus提供与MOLDFOLW的接口,可以将注塑成型中的材料参数和相应的残余应力导入Abaqus模型,进行准确的分析和模拟。