汽車行業(yè)是Abaqus軟件的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,許多知名的汽車企業(yè)都是Abaqus的用戶,本文為您重點介紹Abaqus針對汽車行業(yè)有哪些應(yīng)用及其解決方案。
Abaqus公司是世界知名的計算機仿真行業(yè)的軟件公司,成立于1978年,其主要業(yè)務(wù)是為世界上著名的非線性有限元分析軟件Abaqus進行開發(fā)、維護及售后服務(wù)。
2005年5月,前Abaqus軟件公司與在產(chǎn)品生命周期管理軟件方面擁有先進技術(shù)的世界知名法國達索集團合并,共同開發(fā)新一代的模擬真實世界的仿真技術(shù)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(xué)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(xué)位,300多人具有碩士學(xué)位。被公認為世界上最大且最優(yōu)秀的非線性力學(xué)和計算機輔助工程(CAE)研究團體,在北美、歐洲、亞太地區(qū)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(fā)中心。中國地區(qū)的代表處設(shè)在北京和上海,并在廣州和成都設(shè)有辦事處。
汽車行業(yè)是Abaqus軟件的一個重要應(yīng)用領(lǐng)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(nèi),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(lǐng)域是有限元應(yīng)用非常廣泛和深入的一個工業(yè)領(lǐng)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(lǐng)域,Abaqus都有廣泛的應(yīng)用。發(fā)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(tǒng)或整車系統(tǒng),Abaqus在這些領(lǐng)域都有廣泛的客戶群體,并且在很多方面都已經(jīng)成為非線性分析的標準軟件。發(fā)動機行業(yè)的GM、FORD、BMW、FAW等,輪胎行業(yè)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(yīng)用到汽車設(shè)計的設(shè)計過程當(dāng)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(fù)雜的系統(tǒng)級分析,從靜力學(xué)分析到動力學(xué)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(jié)構(gòu)現(xiàn)象和現(xiàn)象間的差別。除常規(guī)結(jié)構(gòu)外,Abaqus可以方便地模擬管道、接頭以及纖維加強結(jié)構(gòu)等實際結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為。
? 更多的材料模型,包括材料的本構(gòu)關(guān)系和失效準則等,Abaqus中僅橡膠材料模型就達16種。除常規(guī)的金屬彈塑性材料外,還可以有效地模擬高分子材料、復(fù)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(fā)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(jié)構(gòu)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(xué)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(chǎn)品,單元類型和命名一致,用戶可以根據(jù)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(zhuǎn)化。
汽車交通事故中每年的死傷人數(shù),常常超過世界局部戰(zhàn)爭,所以交通事故已經(jīng)成為人類社會的公害之一。因此,從汽車設(shè)計角度來看,改善和提高車輛安全性設(shè)計,減低交通事故的傷亡是各國汽車行業(yè)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(yīng)用。
汽車碰撞是一個非常復(fù)雜的力學(xué)問題,是一個動態(tài)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(tǒng)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(guī)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(gòu)件是主要的吸能構(gòu)件,在碰撞中,部件一般都會經(jīng)歷大的變形,具有不同程度的塑性變形,很多時候結(jié)構(gòu)發(fā)生褶皺變形產(chǎn)生大的塑性變形;同時,在不同的碰撞下,材料會表現(xiàn)出不同的力學(xué)性能,材料的這種率相關(guān)效應(yīng)也必須考慮。Abaqus具有豐富的材料本構(gòu)供客戶選擇,同時可以考慮與溫度,速度等相關(guān)的材料性能。對于應(yīng)用于汽車中的泡沫吸能材料,Abaqus也有相關(guān)的HYPERFOAM進行相關(guān)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(yīng)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(lián)系碩迪科技索取相關(guān)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(jié)構(gòu),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(tǒng),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(xiàn),以達到保護乘員的目的。因此,汽車碰撞的模擬也包括結(jié)構(gòu)分析和乘員保護分析。