从仿真工程师的角度话谈单双休

最近行业内有个比较大的事情,那就是某单位实行多年的单双休,也就是大小周,调整为双休,这是一个巨大的,历史性的变革,也是间接表明企业正在向高质量发展进军,由量变向质变的重大历史转折。
那这个信号对于研发人员来说,也是一个非常重大有利的,毕竟双休了可以有充足的时间让绷紧的大脑休息。但是换言之,对于研发人员要有更高效的研发效率,高质量的研发速度。以前一个项目可能半年,那在同样的工作时间内,在双休后就要有更高效的输出和产出。
对于仿真工程师来说,那就更需要有更高效的仿真优化效率了,不能因为双休了,仿真效率还不同步提高,那有人会问有没有更高效的仿真方法和工具呢。回答是当然有。
接一来我简单介绍一本适应新世代,在双休环境下,更高效的仿真书籍和工具方法。

一、NVH仿真方法和优化策略

对于仿真工程师来说,掌握高效的仿真方法非常重要。当然掌握之前,需要有一定的仿真基础,比如说优化TB车身后减震器安装点Y向NTF,这时你需要会分析NTF、IPI和模态等基础分析,当掌握这些之后,如何快速高效优化该点NTF呢。
基础NTF分析>问题诊断>IPI分析、查看是否相关联>优化IPI>验证NTF,若改善不明显>采用拓扑优化方法>方案验证NTF>方案整理。
案例1:
案例2:
l某车身后减震器安装点Y向动刚度、NTF及路噪。

OptiStruct中结构优化-优化面板介绍

OptiStruct中结构优化-设计变量

OptiStruct中结构优化-响应

OptiStruct中结构优化-约束

OptiStruct中结构优化-目标函数
1、创建动刚度拓扑优化模型
2、动刚度拓扑优化结果
·Ossmooth模块:用于将拓扑、形貌或形状优化结果根据一定的单元密度阀值(或网格变形),快速生成新设计网格模型,及CAD模型,重新计算。
3、动刚度拓扑优化结果验证
4、NTF拓扑优化结果验证
5、整车路噪拓扑优化结果验证
基于上述两个案例可以看出掌握高效准确的优化方法可以快速提出优化方案,更多方法请参阅以下书籍:

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PS:本书配有全套学习模型,学习模型如下:

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对于整车级仿真采用超单元方法可以快速得到优化结果,如下所示:

图1 某模态轮胎超单元缩减结果

左图为非线性轮胎垂向模态21.484Hz,右图为超单元缩减模态轮胎21.48Hz

二、更高效的仿真优化方法

可能有小伙伴会问,有没有更高效的仿真优化方法推介呢,当然有。这本书详细介绍从静力学、动力学、NVH、碰撞安全、疲劳耐久等领域的超单元应用详解。

1、整车碰撞安全

如在汽车侧面柱碰过程中,由于侧面车辆没有太多形变空间,一旦传递给电池包,发生挤压变形,内部短路,极容易引发电池包着火爆炸,所以纯电动汽车的侧面柱碰特别重要。

这时需要从力的传递路径着手,对于显式分析最为显著的特点就是求解时间长,此时若不采用高效的优化方法,优化时间会更长。

柱碰过程中主要传力路径
ModelY车身中部共有二个座椅横梁

2、侧面碰撞主要传力路径

目前车身骨架成熟的环形结构,通过车身前后主梁实现力的传导,沃尔沃骨架的特点是机舱前部采用人字形结构,可以直接将力传导到门槛及车身后侧,这与其他车型结构差异较大。

一般车身中部采用硼钢来构成车身环形结构,内侧结构采用易变形的材料,B柱通过TRB和TWB实现最优的材料应用,B柱+顶盖中横梁+地板横梁构成封闭环形结构。
Model3车身门槛梁主要结构图示
柱碰过程中传递路径分析结果

3、优化结果

采用超单元方法快速进行优化,超单元模型的精度及效果如下所示:

完整模型与子结构模型结果对比,见表7-12。从表中可以看出,采用子结构方法可以明显缩减柱碰计算时间,求解时间缩短83%左右,且计算结果一致,变形、应力及应变结果整体误差在1%以内,满足要求,可用于下一步的优化分析。

优化方案结果

三、结束语

      珍惜单位给你的这个难得的双休,提升个人的研发效率,积极拥抱市场的严酷竞争,用高效的研发效率和高质量的产品回报市场,或许到时候双休会全面铺开,让更多的小伙伴享受这样的福利。

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