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车辆动力学

车辆动力学工程师需要成熟的方法来分析和改进汽车带给人们的“感觉”。Altair 的多体解决方案可帮助工程师模拟并优化所有控制车辆动力学因素的重要参数。

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用于汽车领域的 MotionSolve 从该手册中了解如何通过 MotionSolve 来优化汽车系统的性能。 Download Brochure
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Altair 衬套模型:提高多体仿真的准确性 Altair 衬套模型能帮助您将衬套试验数据拟合到经验模型中,并随后使用拟合的衬套来对多体模型进行仿真,这样可以产生与实际行为高度一致的仿真结果。 Download PDF
无论您驾驶的是昂贵的跑车、经济的超小型车辆,粗犷的 SUV 还是越野车,车辆的舒适度和性能表现在很大程度上都是由驾驶和操纵特性决定的。

  • 悬架系统设计:研究您的悬架系统,力求找到最优的悬架设计因素

  • 驾驶和操纵:使用合适的操纵装置或耐用的轮胎,调试整车操纵和驾驶性能

  • 为疲劳分析预测载荷:进行四柱耐久性分析或整车分析以了解轮胎耐久性,并使用虚拟模型生成用于疲劳分析的荷载。

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“HyperMesh 和 OptiStruct 都是非常重要的计算工具,

不仅能教授学生了解拓扑优化,

还能在产品设计上发挥重要作用。“

–Dr. Greg Jensen, 机械工程教授

Brigham Young University


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四柱测试台仿真 柔性体负载预测 摩托车行驶分析 悬架系统设计 模型识别工具:自动衬套参数拟合
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悬架系统仿真和优化

正确分析悬架系统运动学与弹性运动学特性对于改善车辆的整体性能非常重要。研究悬挂系统设计因素时通常执行下列测试。

  • 运动学与弹性运动学测试

  • 静态驾乘测试

  • 静态侧翻测试

  • 静态载荷工况测试

  • 车轮包络空间测试

  • 高度和弹簧调节测试

Altair 多体工具内置有多项功能,可帮助轻松执行上述所有测试,此外,还包含一个可扩展、可定制的参数化系统库:

  • 5 个前悬挂和 11 个后悬挂拓扑,以及其余组件的多个系统

  • 10 种悬挂分析方法,用于执行常规测试

  • 内置报告,用于执行标准测试

Altair MotionSolve 可基于运动学与弹性运动学矩阵计算 90 多种悬架系统设计因素。

对悬架系统因素进行调整往往颇具挑战性,因为硬点的一种变化会影响多个因素。用户可以使用 Altair HyperStudy 执行 DOE、随机或优化研究,从而完成这项艰巨的任务。

整车行驶和操控分析

为减少样机数量,全球各公司现在都依靠仿真技术来执行完整的虚拟车辆测试,其中涉及轮胎​​和驱动模型控制器等多种复杂部件。可使用轮胎模型、路面模型和车辆控制器等各种建模单元构建高保真模型。

Altair 提供了一个内置车辆库,用于通过 MotionView 前处理接口进行整车分析,其中包括大量常用的驾驶和处理操作。

  • MotionSolve 是 Altair 提供的一款先进的多体动力学求解器 ,可用于计算汽车响应

  • Altair 已开发出一款计算成本较低且经济高效的操控性能轮胎 HTIRE。使用这种轮胎,用户可以对常见的操控性能进行分析,如变道和定半径分析

  • 用户还可以使用高保真 FTire、RMOD-K、CD-Tire 和 3D 路面模型执行复杂的耐久性分析和舒适度分析

ChassisSim 是一款多体车辆动力学软件,可帮助赛车队和车辆动力学工程师在车辆运行前对车辆的各方面性能表现进行仿真。

Brüel & Kjær 公司的 Insight+ 可供用户高效地综合研究测试与 CAE 数据,协助工程师早在设计阶段便更好地了解 NVH 的影响。借助 Insight +,用户可以在一个“整车”环境中评估强度、传递函数和作用,从而通过测试和 CAE 中获得相关数据。

使用多体动力学方法进行负载预测

MotionSolve 提供了一款多体动力学解决方案,用于及早预测概念设计载荷、轻松修改模型,从而改进设计并反映系统变化,而且丰富的后处理功能可帮助了解设计和系统性能。

用户可以通过以下步骤生成用于后续疲劳分析的载荷:

  • 通过四柱测试将工作循环数据输入施加于虚拟车辆

  • 使用由即将推出的耐久性轮胎模型和 3D 路面模型构成的虚拟路面对整个测试进行仿真

特征包括:

  • 悬架模型库,用于快速构建一致模型

  • DOE 和统计方法,用于了解系统因外部因素和内部因素发生的变化。用户可以了解额定载荷以及正常运行特性下的载荷变化

  • 使用有限元模型可轻松共享载荷等系统信息

  • 即插即用的系统级建模,便于重复使用子系统

Mechanical Simulation 公司的 CarSim 是一款用于对双轴车辆(客车、赛车、轻型卡车和多功能车)动态特性进行仿真和分析的软件工具。该工具还适用于单轴或双轴拖车。CarSim 可以创建仿真测试动画,输出 800 多种经过计算的变量,从而在 CarSim 中进行绘制和分析,或导出至 MATLAB、Excel 等其他软件以及 HyperStudy 等优化工具。

Mechanical Simulation 的另外两款软件中, BikeSim 可对摩托车的动力学特性进行仿真和分析,而 TruckSim 适用于大中型卡车、公共汽车和拖挂车。

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