如今的汽車模擬領(lǐng)域最需要的是什么？

說(shuō)實(shí)話，這個(gè)問(wèn)題很難回答。并不是因?yàn)樗械钠嚹M問(wèn)題都已經(jīng)解決了。離解決所有問(wèn)題還差得很遠(yuǎn)。而是因?yàn)榫?ldquo;誰(shuí)”和“是什么”來(lái)說(shuō)，答案千差萬(wàn)別。模擬用戶在設(shè)計(jì)周期的不同階段的需求明顯不同。讓我來(lái)解釋一下。


即使用模擬時(shí)，工程師可以在生產(chǎn)基于這種模具的物品之前就對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

概念設(shè)計(jì)中的汽車模擬

在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目獲得正式資金之前，企業(yè)會(huì)評(píng)估和比較新產(chǎn)品的各種候選方案。在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的早期，工程師針對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行迭代計(jì)算并開(kāi)發(fā)不同的形狀時(shí)也會(huì)進(jìn)行此操作。這兩種情況下的關(guān)鍵是要了解設(shè)計(jì)空間，以便做出最佳選擇。

這就需要具有特定的重要能力。概念幾何往往簡(jiǎn)單且具有代表性，甚至可能是二維的。因此，將細(xì)節(jié)的 3D 模型完全與 CAD 集成并不十分重要。自動(dòng)模擬迭代（例如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）可對(duì)設(shè)計(jì)空間的性能進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后則可以進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，給出可供考慮的新形狀。

細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中的汽車模擬

在此設(shè)計(jì)階段中有兩個(gè)目標(biāo)。用戶想要比較和對(duì)比設(shè)計(jì)的細(xì)微之差，從而讓他們能夠做出正確的決策。他們還需要根據(jù)設(shè)計(jì)調(diào)整尺寸及幾何特征。

從仿真功能的角度來(lái)看，這些用戶會(huì)需要用到一些重要的功能。與 3D 建模的緊密集成是極其重要的功能。同樣，能夠直接進(jìn)行建模以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化和具象化也是十分重要。優(yōu)化參數(shù)和改善靈敏度則使用戶能夠通過(guò)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（如重量、性能目標(biāo)以及導(dǎo)致故障的最大壓力）之間找到適當(dāng)?shù)钠胶鈦?lái)確定組件的正確尺寸。

驗(yàn)證與確認(rèn)中的仿真

這種情況下的應(yīng)用目標(biāo)很明確：在原型設(shè)計(jì)和測(cè)試中的設(shè)計(jì)不能失敗，否則將無(wú)法進(jìn)行下一步。對(duì)于組織而言，這是避免設(shè)計(jì)延遲發(fā)布以影響制造的關(guān)鍵步驟。這還避免了構(gòu)建新原型以及因測(cè)試迭代而產(chǎn)生的成本。而且，這個(gè)任務(wù)通常落在仿真分析師小組身上，而仿真分析師小組需要處理的模擬工作量非常多。

在這個(gè)階段，模擬的準(zhǔn)確性往往會(huì)成為重中之重。這就要求既要考慮到捕獲最佳實(shí)踐還要考慮到求解器的調(diào)整。綜合考慮結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)、熱、激勵(lì)、疲勞以及化學(xué)等因素的綜合現(xiàn)象可以很容易地避免失敗，因此綜合考慮多種物理量至關(guān)重要。例如，熱膨脹可以直接影響結(jié)構(gòu)性能組件?；瘜W(xué)反應(yīng)會(huì)影響流過(guò)泵和閥的流體的流體動(dòng)力學(xué)行為。最后一點(diǎn)是，模擬自動(dòng)化的重要性經(jīng)常被忽視。因?yàn)榉抡娣治鰩熡泻芏喙ぷ饕?，他們需要工具?lái)幫助他們更快地完成工作，從而擴(kuò)展帶寬。

關(guān)鍵點(diǎn)

讓我們來(lái)了解一下為什么文章開(kāi)頭的那個(gè)問(wèn)題并不容易回答。

在汽車模擬設(shè)計(jì)過(guò)程中存在與模擬有關(guān)的各種挑戰(zhàn)。當(dāng)然一些新興技術(shù)正在開(kāi)始解決這些問(wèn)題。但是，如果您希望提高設(shè)計(jì)中仿真的效率，無(wú)論您是工程領(lǐng)導(dǎo)者還是未來(lái)的軟件 CEO，都需要解決各種不同的問(wèn)題。每個(gè)問(wèn)題需要的解決方案都不盡相同。

總結(jié)與問(wèn)題

在汽車概念設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)是探索設(shè)計(jì)空間中的性能變化。是否與汽車3D 建模緊密集成并不十分重要，但模擬自動(dòng)化和拓?fù)鋬?yōu)化卻能帶來(lái)極大的好處。

在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中，需要比較差異化很小的變體和尺寸組件之間的性能。是否能與 CAD 緊密集成以及能否直接建模就變得至關(guān)重要了。參數(shù)優(yōu)化和提高靈敏度會(huì)帶來(lái)極大的好處。

在驗(yàn)證與確認(rèn)中，關(guān)鍵是要避免原型設(shè)計(jì)和測(cè)試出現(xiàn)失敗的情況。模擬精度和多種物理量會(huì)決定在這種情況下用戶的需求。模擬自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)在于它擴(kuò)大了模擬分析員的帶寬，從而能夠完成更多的工作。

Creo：仿真軟件功能

Creo 產(chǎn)品套件提供一系列可互操作的仿真解決方案，而且全部采用簡(jiǎn)化的用戶界面和直觀的工作流。只需幾次點(diǎn)擊，就可以將仿真輕松便捷地融入您的設(shè)計(jì)工作中，不需要轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、進(jìn)行令人瞠目的運(yùn)算，也不必倉(cāng)促之間學(xué)習(xí)難懂的技能。

Creo Simulate 與 Creo Parametric 緊密集成，并且具備全面的 FEA（有限元分析）功能，以處理熱分析和結(jié)構(gòu)分析。只需應(yīng)用您的約束、載荷和力，然后軟件就會(huì)給出結(jié)果。您可以隨心所欲地更改輸入數(shù)據(jù)，繼續(xù)探索最佳產(chǎn)品。