車輛動力系統設計|SIMULIA確保可靠性、耐用性、效率、性能和安全性

士盟科技-部落格圖片

車輛依賴於眾多組件和系統才能正常運行,但最關鍵的系統之一是動力系統,它由引擎和所有將動力傳輸到車輪的組件組成。精心設計的動力系統可以提高車輛的效率和性能,但想要做到這一點,並不會對車輛質量或成本產生負面影響,對工程師而言是一項挑戰;除了降低成本和縮短上市時間外,也面臨動力系統工程方面的問題;其中包括壓縮引擎及其連接組件的尺寸和質量,以及針對低黏度汽油、直接燃油噴射、增壓缸進行設計。他們還打算升級引擎的速度和熄火系統。

為幫助工程師設計動力系統,進而實現最佳效率和性能,以及確保引擎燃燒室壓力、溫度或零件的旋轉或平移速度變化,不會引起可靠性或耐久力問題,模擬分析扮演重要的角色。可靠性、耐久力、效率、性能和安全性,都是可以透過模擬進行認證的要素;它可以在設計的早期階段解決這些問題,並且比物理測試更具成本效益。

3DEXPERIENCE平台連接了設計和仿真,為建模、網格劃分自動化,以及整個工程過程自動化打開了大門;逼真的模擬提供了關鍵數據,例如氣缸孔徑扭曲變形、彎曲剛度、載荷分佈、應力場和疲勞安全係數。

該平台處理了廣泛的仿真工作流程,包括:

  • 氣缸蓋墊片密封分析
  • 活塞、排氣歧管、氣缸體和缸蓋熱應力分析
  • 動力系統、排氣系統模態分析
  • 連桿強度和耐磨性
  • 曲軸或曲軸箱強度和剛度
  • 曲柄和缸孔變形

無論是賽車、乘用車還是商用卡車,任何配備內燃機的車輛都仰賴於平穩運行、高效的動力系統。動力系統是一個由眾多部件組成的複雜系統,因此也必須確保所有部件能夠有效地協同工作。

現今汽車排放和燃油效率是汽車製造商首要考量的問題,透過仿真設計出更佳的動力系統,有機會在不犧牲時間或金錢的情況下進行改善。事實上,一個有效的仿真平台可以降低開發時間和成本多達三分之一。

在模擬提供的虛擬環境中可以完成很多事情,設計改進可以通過虛擬原型來減少甚至消除物理測試失敗,並且可以使用高保真模型準確預測動力系統行為。最終,模擬提高了對產品性能的信心,並降低了保修成本和召回的風險。