Slider Img

内外饰性能仿真验证

内外饰是消费者在日常使用汽车时最频繁接触功能部件,代表着整车的风格。

但内外饰开发周期短,其设计受车身布置的约束较多,在设计过程中,无法提前获知是否能满足性能需求,后期优化难度大等痛点始终贯穿内外饰产品开发全生命周期。  

 

1587621330.png

1587863381.jpg

 

仪表板IP性能验证

仪表板(instrument panel) 是驾驶室中安装各种指示仪表的一个总成,既有技术的功能又有艺术的功能,是整车风格的代表之一,其性能验证至关重要:

  • 仪表板模态性能

  • 仪表板刚度性能

  • 储物盒强度/滥用性能

  • 静态头碰/动态头碰性能

  • 膝部碰撞性能

  • 仪表板日照热变形性能

  • 下沉可搬运性能

  • 直接频率响应性能

  • 振动异响性能

  • 光学氛围性能

  • CFD除霜除雾吹面吹脚性能

     

 

副仪表板CNSL性能验证

副仪表板console位于驾驶室正中位置,是汽车内饰件中结构较复杂的零件总成,外观要求高,性能要求复杂:

  • 副仪表板模态性能

  • 副仪表板静态头碰/动态头碰性能

  • 副仪表板强度/滥用性能

  • 副仪表板表面刚度性能

  • 副仪表板耐侧面碰撞侵入性能

  • 副仪表板扶手开闭疲劳耐久性能

  • 副仪表板振动异响性能

     

1587863653.jpg

 

1588124046.png

门饰板DP性能验证

车门内饰板door panel体积较大,其性能通常决定了用户的日常使用感官评价,而在某些极端恶劣的工况下,门饰板的性能也保护者车内成员。

  • 门板侧碰保护性能

  • 门板侧侵入保护性能

  • 扬声器网罩耐碰撞性能

  • Doghouese拔脱力性能

  • 地图袋刚度、滥用、耐久性能

  • 车门把手刚度强度性能

  • 内开手柄滥用性能

  • 车门扶手刚强度、耐久性能

  • 车门振动异响性能

 

立柱盖板Garnish性能验证

车内立柱盖板garnish组成了车内保护空间,既是车内装饰物,也兼具使用性能和安全防护性能:

  • 门槛踏板踩踏滥用力性能

  • A/B/C/D柱盖板刚度性能

  • 尾门扣关闭滥用性能

  • 行李箱搁板重载荷性能

  • 挂钩刚度性能

  • 置物盒拔拉性能能

  • B柱盖板侧碰性能

  • 尾门盖板球击性能

     

1587623804.png1587623780.png
图片19.png1587624059.png

天窗SunRoof性能性能验证

天窗sunroof安装于车顶,能够有效地使车内空气流通,增加新鲜空气的进入,同时汽车天窗也可以开阔视野。天窗性能影响着整车舒适性、安全性及结构可靠性:

  • 天窗盖板击出强度性能

  • 玻璃组合保持强度性能

  • 天窗板件强度性能

  • 天窗板件刚度性能

  • 天窗机构动力学性能

  • 天窗风噪及CFD性能

 

座椅Seat性能性能验证

汽车座椅seat为司乘人员提供便于操作、舒适安全的驾驶、乘坐位置。其涉及人机工程学、动力学、结构力学、碰撞安全等各学科性能:

  • 头枕碰撞保护性能

  • 头枕强度性能

  • 座椅系统/安全带总成锚固性能

  • 乘员碰撞保护(前/后)性能

  • 侧面碰撞保护性能

  • 耐行李箱冲击性能

  • 儿童座椅性能

     

1587627462.png

1587627522.png

 

 

1587865798.png

    虚拟仿真可以在产品开发全生命周期中发挥作用,能够为内外饰产品性能验证提供可靠的解决方案。

 

专家工具

1587866236.png


Trim Director 是一款内饰仿真分析专家工具,覆盖头碰区域划分、模型准备、整合装配、载荷搭建、结果后处理可视化等完整的分析过程。它集成了先进的流程标准和仿真方法,可帮助用户提高仿真分析精度,大幅度减少仿真分析时间,缩短研发周期。

链接至TD产品


1587866267.png


Trim Material是一款专业内饰材料管理与处理的数据库软件。具备材料数据存储、管理、查询、预览、编辑、加密及应用等常规功能外,还兼具数据的保密,保证企业的核心资料安全,帮助企业解决数据孤岛、数据安全等问题,促进知识共享与积累。

链接至TM产品


ina_15808821921081612383_副本.jpg

用户案例

慧勒自2012年组建内外饰CAE团队,专业进行内外饰仿真分析方法和理论研究,不断提高内外饰仿真分析能力和计算精度。慧勒内外饰团队累计为大众、上汽、东风、延锋、华翔、新泉、常熟内饰等直接客户完成近百个内饰仿真项目,从中积累了丰富的内饰仿真项目管理经验,并且基于成功项目经验与试验的标定,不断提高仿真精度,使CAE方案能更好地驱动指导设计。

上海大众

某车型前门饰板Doghouse传力分布优化

 

项目背景与挑战

上汽大众的众多试验规范处于行业领先地位,在高温70℃环境下,模拟地图袋受到向外的极限载荷情况下,门饰板结构不能发生破坏,对结构设计提出非常严峻的挑战。

该新能源汽车需要找到一种仿真方法快速得到电池包在不同低温环境中,不同加热边界条件下电池包温度被加热到5度时所用的时 间以及电芯之间温度差异,从而完成对电池包升温方案的快速验证,提高电池包在低温环境下的可靠性。

 

解决方案

慧勒与SVW的工程师紧密合作,研究在高温下地图袋受拉后的载荷传递路径,经过二十余种方案研究对比,确定最终采用更换加强型白钉连接,在更合适的位置重新布局白钉安装位置,将极限载荷均匀分摊,降低受力集中现象。

慧勒工程师通过优化应力集中的局部位置,增加传力路径上的辅助支撑,使载荷均匀分散,并加强局部结构,使零件的应力降低至可接受范围内,不发生撕裂现象。

 

结果

慧勒提出的优化设计方案,帮助客户优化了极限载荷下的传力路径,在极短的项目周期内,完善了优化方案,相比原有设计,白钉轴向受力降低了27%,局部应力降低了16.5%,最终通过了严苛的试验条件,完成项目验收。

 

 

1588125036(1).png                    
1587874874.jpg                    1587874903.jpg

上汽乘用车

某车型中控台碰撞安全与模态性能的统筹优化

 

项目背景与挑战

中控台的结构设计,通常都会面临模态性能与安全性能的矛盾集中。

GB11552要求汽车内部凸出物具备足够安全的吸能性能,试验锤头的减速度超过80g的持续时间不得超过3ms。这就要求在头部碰撞中控台的传力过程中,结构需要产生足够的溃缩,不应该设计过硬而难以压溃的结构。

NVH性能是乘员最直观的感受,来自路面、发动机、电动机等激励源,通过车身结果传递到中控台,如果中控台的模态过低,则将随激励产生共振,使NVH性能降低,甚至可能因共振引起结构破坏。故而要求中控台的结构设计需要有一定的刚度,提高其模态性能。

 

解决方案

慧勒在内饰仿真计算行业拥有众多的解决方案与客户案例,这次客户选择慧勒,来协助完善此中控台的性能管控。团队在建立了精细的有限元模型后,进行了大量的模拟计算,甄别十几种结构的加强/减弱分别对头碰性能和模态性能的影响程度。

中控台第一阶整体模态性能主要受后端的重量及Y向刚度的影响,而溃缩性能主要取决于后端结构的Z向刚性,慧勒总结规律,并结合此项目的具体结构设计,优化头碰吸能路径,设计溃缩导向结构,并加强影响模态的Y向刚度,进行了大量的优化方案计算。

 

结果

慧勒提出的优化设计方案,帮助客户完成了对中控台头碰性能和模态性能同步优化,在降低头碰伤害的同时,增加了结构的模态,解决了这一设计矛盾难题。

 

 

宁波华翔

某车型仪表板模态性能优化

 

项目背景与挑战

仪表板是汽车上主要的内饰件,集功能性,舒适性,美观性,安全性与一体。其主要结构由塑料壳体、电路控制开关、各种仪表、影音娱乐系统、副安全气囊、手套箱以及金属支撑结构组成。其NVH性能对整车有直接的影响,如仪表板刚度不足,不仅会引起面板局部振动,使整车NVH性能下降,长时间振动对电子设备的性能将产生影响。

宁波华翔某款仪表系统,装车后在怠速工况下(四缸发动机,)仪表板显示面板局部振动,前除霜出风口处振动明显,并且仪表板两侧有局部刚度不足。但在前期设计阶段其模态仿真结果满足目标要求(≥35Hz),客户急需要解决仪表系统模态仿真精度不高及产品局部振动问题。

 

解决方案

在仪表系统的仿真中,对塑料件的卡接、焊接、搭接、螺栓连接,传统的办法中是直接进行刚性连接,这会增大模型的刚度,慧勒结合在内饰仿真计算行业的经验,使用可定义六向刚度的弹簧单元进行连接,针对不同的连接方式赋予不同的连接刚度,并根据实验进行对比调整,以提高仿真的精度与实际更贴近。上图为采用6向刚度单元后复算的模态结果,低于目标值。

在提升模型精度的同时,通过分析应变能的分布,找出了仪表结构中的薄弱位置,在仪表加强板和上风道之间增加了连接件和焊接筋,提高了仪表大板件的刚度,模态性能最终目标要求。

 

结果

慧勒帮助客户建立了精细化的模态仿真模型,提供了不同连接类型的仿真方法,并结合提出的优化设计方案步,增加了仪表系统的结构的模态,解决了产品装车后的局部振动问题

 

 

                   1588125379.png