汽車行業是Abaqus軟件的一個重要應用領域,許多知名的汽車企業都是Abaqus的用戶,本文為您重點介紹Abaqus針對汽車行業有哪些應用及其解決方案。
Abaqus公司是世界知名的計算機仿真行業的軟件公司,成立于1978年,其主要業務是為世界上著名的非線性有限元分析軟件Abaqus進行開發、維護及售后服務。
2005年5月,前Abaqus軟件公司與在產品生命周期管理軟件方面擁有先進技術的世界知名法國達索集團合并,共同開發新一代的模擬真實世界的仿真技術平臺SIMULIA。
達索SIMULIA公司的總部位于美國羅德島州普羅維登斯市布朗大學旁,在全球的800多名雇員中有400多人具有工程或計算機的博士學位,300多人具有碩士學位。被公認為世界上最大且最優秀的非線性力學和計算機輔助工程(CAE)研究團體,在北美、歐洲、亞太地區有40多個分公司或代表處,在美國、法國、印度、中國等地建有6個研發中心。中國地區的代表處設在北京和上海,并在廣州和成都設有辦事處。
汽車行業是Abaqus軟件的一個重要應用領域。目前BMW、GM、HONDA、PSA、FORD、Volkswagen、PORSCHE、TOYOTA、MERCEDES-BENZ等世界知名的汽車公司都是Abaqus軟件的重要用戶。在國內,上海大眾、長春一汽、泛亞、、奇瑞、延鋒江森、富奧江森等均是Abaqus軟件的重點用戶
Abaqus一直致力于非線性有限元分析,汽車領域是有限元應用非常廣泛和深入的一個工業領域,對非線性有限元也有較高的要求。在汽車的非線性分析要求比較高的幾個領域,Abaqus都有廣泛的應用。發動機、輪胎和汽車碰撞是其中非線性問題比較集中的汽車子系統或整車系統,Abaqus在這些領域都有廣泛的客戶群體,并且在很多方面都已經成為非線性分析的標準軟件。發動機行業的GM、FORD、BMW、FAW等,輪胎行業的Bridgestone, Continental, Cooper, Goodyear, Hankook, Kumho, Michelin, Nokian, Pirelli, Sumitomo, Toyo, Yokohama等
Abaqus軟件的強大的線性和非線性分析功能決定了Abaqus軟件非常適合于應用到汽車設計的設計過程當中。
從初步的線性分析到深入的非線性分析,從簡單的零件級分析道復雜的系統級分析,從靜力學分析到動力學分析,都可以在Abaqus分析平臺下完成。
? 比其他通用有限元軟件更多的單元種類,Abaqus單元種類達562種,提供了更多的選擇余地,并更能深入反映細微的結構現象和現象間的差別。除常規結構外,Abaqus可以方便地模擬管道、接頭以及纖維加強結構等實際結構的力學行為。
? 更多的材料模型,包括材料的本構關系和失效準則等,Abaqus中僅橡膠材料模型就達16種。除常規的金屬彈塑性材料外,還可以有效地模擬高分子材料、復合材料、土壤、巖石和高溫蠕變材料等特殊材料。Abaqus還提供靈活強大的用戶自定義接口,用戶可以使用Fortran語言來開發自己的材料模型;
? 更多的接觸和連接類型,可以是硬接觸或軟接觸,也可以是Hertz接觸(小滑動接觸)或有限滑動接觸,還可以處理雙面接觸或自接觸。在接觸面上,還可以考慮摩擦和阻尼的情況。上述選擇提供了方便地模擬密封,擠壓等工程實際結構的手段;
? Abaqus的疲勞和斷裂分析功能,概括了多種斷裂失效準則,對分析斷裂力學和裂紋擴展問題非常有效;
? 隱式和顯式求解器無縫集成,同為Abaqus公司的產品,單元類型和命名一致,用戶可以根據實際得情況,靈活的選擇求解器,并且方便的在兩種求解器之間進行轉化。
汽車交通事故中每年的死傷人數,常常超過世界局部戰爭,所以交通事故已經成為人類社會的公害之一。因此,從汽車設計角度來看,改善和提高車輛安全性設計,減低交通事故的傷亡是各國汽車行業研究的重要課題。
在汽車碰撞安全方面Abaqus與BMW、FIAT、GM、HMC等大的汽車制造商從部件級分析,整車碰撞以及乘員安全等方面進行了全面的合作,并取得了良好的合作效果,Abaqus在很多的汽車制造商的汽車碰撞安全分析中得到了越來越廣泛的應用。
汽車碰撞是一個非常復雜的力學問題,是一個動態的大位移和大變形過程,接觸和高速沖擊載荷影響著碰撞全過程,系統具有幾何非線性、材料非線性和邊界非線性等多重非線性行為。同時隨著碰撞分析的深入,分析模型包括的組件越來越多,模型規模越來越大,對整個分析的并行計算的功能的要求也越來越高。
汽車碰撞中,車輛中的薄壁構件是主要的吸能構件,在碰撞中,部件一般都會經歷大的變形,具有不同程度的塑性變形,很多時候結構發生褶皺變形產生大的塑性變形;同時,在不同的碰撞下,材料會表現出不同的力學性能,材料的這種率相關效應也必須考慮。Abaqus具有豐富的材料本構供客戶選擇,同時可以考慮與溫度,速度等相關的材料性能。對于應用于汽車中的泡沫吸能材料,Abaqus也有相關的HYPERFOAM進行相關的模擬
汽車碰撞中,接觸問題、斷裂和失效問題、焊接的模擬等這些汽車安全方面的重點問題,Abaqus都有相應的解決方案和求解方法。由于篇輻所限,不再做詳細介紹,歡迎聯系碩迪科技索取相關的資料。
提高汽車的被動安全性可以從兩方面著手,第一,提高汽車的安全結構,使得汽車碰撞部位的塑性變形盡量大,吸收較多的能量,確保乘員的生存空間。第二,使用乘員保護系統,如安全帶,安全氣囊等乘員保護裝置對乘員加以保護,避免二次碰撞的出現,以達到保護乘員的目的。因此,汽車碰撞的模擬也包括結構分析和乘員保護分析。