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Section D

汽车结构主断面设计分析优化软件


Section D软件是美国ABSOLUT公司于20世纪80年代开发的一款专门用于汽车结构主断面设计、分析、优化的工具软件,ABSOLUT公司位于美国底特律,拥有三十多年的汽车结构设计工程经验。经过多年的不懈努力,Section D 软件得到学术界和汽车行业的大力推崇和应用,是全球首款商业化的汽车结构主断面设计分析优化软件




     

车身轻量化设计


车身轻量化就是在保证结构碰撞安全性和NVH耐久性的前提下尽量减轻自身重量,截面优化设计就是在保证最大轴向压溃力或最大弯矩和几何弯曲扭转惯性矩的前提下尽量减小截面面积,从如下做起

•     最大化利用总体布置留给车身结构的空间提高弯曲惯性矩Iy和Iz及扭转惯性矩J

•     在保证薄壁板金局部稳定和抗凹性的前提下减薄板金厚度以减小截面面积A

•     用加筋的方式和其他改变几何形状的手段提高最大轴向压溃力: Pmax 或最大弯矩Mmax

如果不改变截面几何形状和材料,Section D可以自动计算各板金最佳厚度组合以达到保证最大轴向压溃力和几何弯曲扭转惯性矩的前提下减小截面面积的目的


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车身强度(安全)和刚度(NVH)的提高


除全新车身设计外往往有必要持续改进,如提高车身强度(安全性)和车身刚度(NVH和耐久性),直接在3D数模上修改设计有如下缺点:

     不容易找到最佳设计方案;

     可能过渡保守,从而导致重量增加;

     达不到目标而浪费时间.

Section D提供快速敏捷的手段,直接在图面上可以修改:

     截面几何形状(最有效最经济手段);

     增加或删除加强板;

     变化板材厚度和材料.


截面分析结果如最大轴向压溃力: Pmax和平均压溃力: Pmean; 最大弯矩Mmax可在实时算出并更新在屏幕上,这样工程师可以在短时间内设计和比较大量概念,从中找到最佳方案.研究好的3D数模再交给CAE工程师进行计算,避免无为的耗时FEA


     

建立主截面数据库-竞争车型主截面分析对比


竞争车型分析是工程设计和优化的一个有效方法.车身结构主要截面对比分析可以包括如下关键部位:

•     A,B和C柱上,中和下截面;

•     前从梁,上从梁和副车架(全副车架车型)荷载传递路径前,中和后截面;

•     门槛梁和房顶横从梁各节点部位截面.


SAD软件提供了建立截面数据库和竞争车型主要截面分析的基本工具



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Section D 典型功能


方便高效的人机交互界面


图形界面条理清晰,符合截面分析设计操作流程,用户可以快速创建、修改断面设计方案,缩放断面总体尺寸,快速修改断面材料、厚度组合,增减板件,细化断面特征,断面分析结果实时显示。图形界面简约的设计风格让用户能够快速的学习掌握和使用软件的各项功能


高效全面的断面分析及显示


Section D不仅可以分析部件的几何参数,还可以计算出部件的强度参数,为设计人员提供多方面的数据支撑服务,在NVH和结构耐久性设计中主要关注断面5个几何特性:A, Iy, Iyz, Iz and J出于安全考虑,主要关注断面5项压溃强度:Pmax, Mmax-y, Mmax-z, and Mmax+y, Mmax+z

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断面数据比较功能


用户可以在同一窗口,比较不同竞争车型断面性能,为设计人员提供更直观的比较结果,便于断面选型设计



断面因子灵敏度分析


用户可以方便的对影响截面性能因素如:板件厚度、材料、断面用料进行灵敏度分析,便于用户查找出对截面性能影响最大的部件,帮助用户进行断面改进优化


方便快捷的断面数据存储


用户可以在各阶段断面分析的过程中,创建车身典型断面分析数据库,便于后期各阶段方案的对比,积累平台车主断面数据库,软件除了自定义的断面数据库文件存储格式以及断面几何数据导出功能外,与Excel软件也有良好数据兼容性,能够快速对断面分析对比结果进行数据备份,便于断面数据信息的积累,形成几何、分析结果的多种数据备份形式。 

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 数据接口 


Section D支持CAD数据igs格式的断面数据的导入导出,用户可以从3D数模中快速提取竞争车型断面评估性能,创建、修改断面设计方案,断面分析结果实时显示。此外还支持ls-dyan/Nastan等CAE数能格式文件的输入导出,为客户在车型开发过程中各部门的数据交流提供便利, 目前支持的CAD/CAE软件有:

       Catia

        UG

        IGS

        HyperMesh

        ANSA

        Nastran

        LS-DYNA