MSC汽车行业工程服务-助力企业CAE能力提升课件.pptx

1、MSC汽车行业工程服务-助力企业CAE能力提升2012 Regional User ConferenceMSC咨咨询询服服务务的使命的使命MSC可提供的汽可提供的汽车领车领域咨域咨询询服服务务内容内容MSC在汽在汽车领车领域咨域咨询询服服务务的成功案例的成功案例MSC汽汽车领车领域咨域咨询询服服务务的的特点特点目目录录2You define a problem and we provide a solution MSC provides a complete solution,not just labor hours:Project Management Facilities Computer

2、s and SoftwareProjects can be Firm Fixed Price or Time&MaterialsWe agree on a schedule and you dont have to worry about meeting it You dont pay an overtime premiumMSC咨咨询询服服务务使命使命3从单学科到多学科的工程仿真服务从单学科到多学科的工程仿真服务 一体化疲劳解决方案（NASTRAN+ADAMS+FATIGUE)振动噪声的全程解决方案(NASTRAN+ACTRAN+ADAMS)Vehicle Dynamic 多模型优化流程自动

3、化和客户化定制流程自动化和客户化定制 SDM实施 提供各种软件工具的自动化和定制服务，包括：Adams,Nastran Dmap,Marc 子函数,客户化界面CAECAE能力建设和规划能力建设和规划软件高级应用培训软件高级应用培训MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容4从单学科到多学科的工程仿真服务从单学科到多学科的工程仿真服务 一体化疲劳解决方案（一体化疲劳解决方案（NASTRAN+ADAMS+FATIGUENASTRAN+ADAMS+FATIGUE)MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容5MSC PatranMSC Nastran

4、真实疲劳寿命疲劳寿命预估部件应力仿真计算产生道路数据功能化数字样车虚拟实验台架驱动信号发生器虚拟实验台架虚拟道路与虚拟驾驶员AdamsMSC Fatigue从单学科到多学科的工程仿真服务从单学科到多学科的工程仿真服务 一体化疲劳解决方案一体化疲劳解决方案（NEF+ADAMS)NEF+ADAMS)MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容6真实疲劳寿命疲劳寿命预估部件应力和疲劳仿真计算产生道路数据功能化数字样车虚拟实验台架驱动信号发生器虚拟实验台架虚拟道路与虚拟驾驶员AdamsNEFNEF=Nastran Embedded Fatigue从单学科到多学科的工程仿真服务从

5、单学科到多学科的工程仿真服务 振动振动噪声的全程解决方案噪声的全程解决方案 (NASTRAN+ACTRAN+ADAMS(NASTRAN+ACTRAN+ADAMS)MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容8HzMBS-based NVHFE-based NVHFull-vehicleNVHFE-based NVHComponent AndSubsystemNVHNASTRAN+ACTRANNASTRAN+ACTRANADAMS+NASTRAN从单学科到多学科的工程仿真服务从单学科到多学科的工程仿真服务 Vehicle DynamicVehicle DynamicMSC

6、MSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容9悬架K&C分析整车操纵稳定性分析整车平顺性分析从单学科到多学科的工程仿真服务从单学科到多学科的工程仿真服务 多多模型模型优化优化MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容10MSC Nastran MultiOpt对每一个物理学科使用近似模型进行完整设计空间的自动综合共用的数据=设计变量描述描述不同的学科可使用不同的模型捕获其物理特征将设计变量和灵敏度合并成一致的数字化设计模型。优化并反馈信息到每个模型以前以前综合考虑每个优化作业优势优势不再需要在设计组间迭代优化模型再利用考虑全部学科的设计比合并各优化作

7、业更好流程流程自动化和客户化定制自动化和客户化定制 SDM实施MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容11ImportApply LoadcasesSolveKey ResultsReportResultsAssembleApply LoadcasesSolveKey ResultsReportResultsAssembleApply LoadcasesSolveKey ResultsReportResultsAssembleApply LoadcasesSolveKey ResultsReportResultsAssemblesideimpact.d3plotfr

8、ontcrash.d3plotNVH.xdbstatic.xdbSide ImpactFront CrashStaticNVHApply LoadcasesSolveKey ResultsReportResultsAssembleApply LoadcasesSolveKey ResultsReportResultsAssembleApply LoadcasesSolveKey ResultsReportResultsAssembleSimulationGeneratorPedestrian impactFatigue流程流程自动化和客户化定制自动化和客户化定制 提供各种软件工具的客户化定制服

9、务，包括：Adams,Nastran Dmap,Marc 子函数,客户化界面MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容12CAECAE能力建设和规划能力建设和规划 MSC工程咨询服务团队在汽车行业的丰富经验 MSC产品在汽车行业的最佳工程实践 MSC是众多汽车企业CAE能力建设的见证者和参与者MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容13软件高级应用培训软件高级应用培训 针对实际问题 掌握软件的功能 提供高效专业工具 建立分析流程MSCMSC可提供的汽车领域咨询服务内容可提供的汽车领域咨询服务内容14uLoad path analysis：M

10、SC/MD Nastran U*Toolkit uGear bearing analysis：Adams GearAT,BearingAT uCable belt analysis：Adams Cable/Belt Toolkit uLeaf spring：Adams Leafspring Toolkit MSC在汽在汽车领车领域咨域咨询询服服务务的成功案例的成功案例15江铃汽车咨询项目江铃汽车咨询项目1、前后悬架K&C分析2、GB整车操稳分析3、前后悬架偏频分析悬架K&C分析项整车操稳分析工况悬架偏频分析动画前悬K&C动画MSC在汽在汽车领车领域咨域咨询询服服务务的成功案例的成功案例16某牵

11、引车平顺性分析某SUV车型刚柔耦合分析MSC在汽在汽车领车领域咨域咨询询服服务务的成功案例的成功案例17Business:Automotive OEMChallenge:Create modeling guidelines in-line with NVH best practicesSolution:VPD Services with MSC.Software NVH expertsValue:Major NVH-related subsystem/system-level processes and events captured and easily repeatableHyundai

12、Motor CompanyFR BumperBIWHoodWindshield GlassFR SubframeIP&STRGRR BumperTrunk LidFixed GlassRR X/MBRFR Door LHRR Door LHFR Door RHFR Seat RHRR Door RHFR Seat LH 车身厚度离散值优化车身厚度离散值优化案例案例:多模型多模型 NVH+Stress+Structure18 Full Vehicle NVH:5.0M dof /50 design var Analysis=MFREQ(w ACMS)Trim Body Stress:4.6M d

13、of /47 design var Analysis=STATICS(Inertia Relief)BIW Stiffness:2.8M dof /31 design var Analysis=MODES(w Modtrak)53.5 lb 的重量减轻的重量减轻(整车模型整车模型)(representative models)18MSC在汽在汽车领车领域咨域咨询询服服务务的成功案例的成功案例19Business:Automotive OEMChallenge:Analyze rotational steering vibration sensitivity of hydraulic steer

14、ing systems Solution:MSC.ADAMS multibody model of steering including hydraulics componentsValue:Guide steering system tuning for reducing shimmy/shudder phenomenaHyundai Motor CompanySteering wheel vibration sensitivityto rack excitation forceExcitation frequency(Hz)整体应力分布螺杆应力分布其它其它成功案例成功案例:螺杆螺套接触强度

15、分析客户:制动器生产商解决方案:在Patran中划分完网格，材料创建，属性赋予，进行接触设置，求解参数设置后，提交nastran sol600计算，可得到螺杆螺套整体及各零件应力分布云图和变形图。为制动器螺套顶杆的设计提供依据。螺杆螺套有限元模型螺杆螺套整体变形图20其它成功案例其它成功案例:制动器密封橡胶分析客户:制动器生产商解决方案:通过仿真，可以得到矩形密封圈、活塞防尘罩在装配以及工作过程中的应力分布和变形情况；矩形密封圈过盈量调整前、后的应力分布和变形情况的对比；矩形密封圈、活塞防尘罩过盈量对活塞回位量的影响；矩形密封圈、活塞防尘罩过盈量与活塞滑动阻力的关系。制动过程中密封橡胶的动态行

16、为密封橡胶的应力分布制动器结构图21其它成功案例其它成功案例:制动器密封橡胶分析22Disc brake assembly product drawing轴对称模型轴对称模型装装配配制制动动活塞阻力变化历程活塞阻力变化历程亚太机电密封件分析其它成功案例其它成功案例:制动器密封橡胶分析23Disc brake assembly product drawing工况工况1工况工况2工况工况1工况工况2最大等效柯西最大等效柯西应应力力=1.149 MPa最大等效柯西最大等效柯西应应力力=1.321MPa 其它成功案例其它成功案例:车灯系统振动分析客户:车灯生产商解决方案:通过nastran进行模态分析

17、，可以得到车灯系统的模态特性，查看是否满足设计要求。同时，对车灯系统在实际工况频段内进行扫频分析，得到车灯结构在工作状态下的动态应力分布，检验设计是否满足要求，为优化设计指明方向。车灯模态分析车灯扫频分析24MSC在汽在汽车领车领域咨域咨询询服服务务的成功案例的成功案例25华强科技文化集团华强科技文化集团1.大型舞台结构强度分析，校核各零部件结构的强度和整体框架结构的稳定性。Business:Automotive Tier 1挑战挑战:减少进气系统噪音，满足减少进气系统噪音，满足OEM技术要求技术要求解决方案解决方案:利用利用ACTRAN软件精确模拟进排气系统软件精确模拟进排气系统的声学性能和

18、外部噪音模型的声学性能和外部噪音模型 价值价值:非常方便的代替利用昂贵的物理样机迭非常方便的代替利用昂贵的物理样机迭代设计方法；在更短的设计周期内，找代设计方法；在更短的设计周期内，找到满足到满足OEM技术要求的方案。技术要求的方案。案例研究案例研究:发动机发动机进气进气系统设计系统设计26Business:Automotive supplier挑战挑战:评估排气系统的振动声学评估排气系统的振动声学行为（不但考虑管行为（不但考虑管道噪声还要有辐射噪声道噪声还要有辐射噪声解决方案解决方案:MSC.ACTRAN价值价值:通过改变排气系统几何和材料的方法，达到减通过改变排气系统几何和材料的方法，达到

19、减少辐射声功率和透射功率少辐射声功率和透射功率案例研究案例研究:Intake/Exhaust27内部声腔结构外场Ex:exhaust linePipe noise:propagation of acoustic wavesis ducts subject to heterogeneous flows&temperature,with perforations,foamsShell noise:radiation of the vibrating skinof the mufflers;the vibration is fully coupledwith the interior acousti

20、csACTRAN can model both phenomenaBoundary conditions for ductsSupport of heterogeneous fluid mediaFoams,perforated sheets,Fully coupled vibro-acoustic solverTMM strategy to cut the problem in subproblemsCoupling with 1D toolsAnd account for the presence of the car(rigid or vibrating)进排气系统进排气系统28InOu

21、t(pipe)Out(shell)Heavy LayerPorous LayerDamping LayerFrameMetal LayerPicture courtesy of Rieter AutomotiveACTRAN can model multi-layered trim componentsFoams are modeled using the BIOT theory(state of the art)The solver can accommodate any number of material layersEven thin air layers can be modeled

22、(viscothermal losses)And composites(eg for textiles)Ex.of use of ACTRAN:optimize a multilayered trimin-built model of Diffuse Sound Field(RTC III)Access to the energy balanceCarpet,dashboard,etc:trim design29Case Study:DaimlerChrysler AG30Case Study:DaimlerChrysler AG31Business:Major automotive OEMC

23、hallenge:Represent damping effect of multi-layer trim components in full trimmed body vehicleSolution:MSC.ACTRAN Trim PackageValue:Able to accurately predict acoustic behavior of trim component and embed in NVH system model“The structural quantities,acceleration on the elastic plate and mean velocit

24、y on the heavy layer can be well predicted up to 1 kHz.As a conclusion,very promising results were obtained within this study.”-Christian Glandier,DaimlerChrysler AGBusiness:Automotive Tier1Challenge:Determine damping and shape optimization of trimmed vehicleSolution:VPD based on MSC.Nastran FRF-bas

25、ed models,ACMS,and proprietary optimization software Value:Find optimal acoustic treatment in one week timeCase Study:Rieter Auto32MSV dB100150200250300350400450Fig 9:Comparison MSV original optimised configurationFrequency Hzoptimisedoriginal 5dBFrequency HzACTRAN for NASTRAN:Super-elements34Vibro-

26、acoustic simulation-ACTRANSuper-Element Reduction-NASTRANModeling of the Trim and the DashboardPatch N1Patch N3Patch N2Multi-layered trim:foam+heavy layerModel courtesy ofSuper-elementBusiness:Automotive manufacturerChallenge:Carefully take into account the presence of trim components in system-leve

27、l NVH modelSolution:MSC.Nastran in combination with MSC.ACTRAN through superelement techniqueValue:Increase fidelity of NVH virtual prototypes.Enable supplier integration in early stage to meet vehicle technical specificationCase Study:General Motors35Trim componentBody in whiteTrimmed body solution

28、MSC.ACTRANMSC.NastranReduced matrixBusiness:Automotive Tier 1Challenge:Improve acoustic performance of windshieldSolution:Rely on MSC.ACTRAN to simulate the acoustic transmission of layered windshieldValue:Able to choose the polymer that guarantees the best dynamic performance with regards to acoustic transmission案例:Glaverbel36