必须减少实物原型的数量,以满足激进的车辆项目所带来的时间和成本限制。新的汽车设计,特别是电动汽车,与传统的汽车设计相去很远,必须准备好满足不断变化的法规。汽车设计师必须更快地设计新概念,同时提出创新的解决方案,以应对电动汽车的挑战。这对于设计团队来说是一个重要的障碍,他们必须采用新的数字方法来满足或超过性能要求。

在电动汽车中引入电池舱需要使用新的模拟过程来预测设计决策对最终产品性能的影响。电池对车辆总重量、质量分布和碰撞反应的影响必须符合最近迅速发展的电池安全法规。为了满足市场对增加电动汽车续航里程的需求,同时又不影响乘客的热舒适性或声学舒适性,还需要额外的设计考虑。声学方面的挑战来自于对内部声音包的需求,以满足品牌、重量和噪音舒适的规格。准确评估来自动力系统、空气感应和排气系统等噪声源的噪声是准确预测车内噪声的关键。

为了满足这些需求,工程师必须从传统的“设计-测试-修复”的迭代过程中走出来,并在设计周期的早期部署数字解决方案,以控制与创新相关的风险。使用最先进的模拟方法——虚拟原型,工程师可以用虚拟的替代方法代替物理测试,加快开发过程,并在开发周期的早期预测潜在的问题,从而抵消与创新相关的风险。

为了符合特定国家的法规,汽车整车厂必须采用一个能够快速准确评估设计性能的开发周期,并随着法规的发展适应新的期望。

单核心模型的部署提供了一种成本和时间有效的方法,可以精确地建模不同的车辆性能方面。ESI的虚拟性能解决方案提供了一个统一的环境,在构建单个物理验证原型之前,就可以对设计进行评估和实际验证。具有挑战性的测试,如小型重叠正面碰撞,包括新型复合材料或混合材料结构和传统钢结构的结构变形和断裂。安全气囊设计可以进行虚拟设计,电动汽车可以进行电池临界过水和水侵入测试,以及电池碰撞模拟。

振动声学模拟可以确保在设计周期的早期评估外部和内部噪声,以满足行人安全和外部噪声法规。在概念阶段,可以在几分钟内而不是几天内分析各种装饰,以满足乘员的声学舒适目标,同时减少在设计周期后期的干预。

的好处完整的汽车设计

  • 从一开始就确定合适的轻质材料,避免过度设计
  • 支持取消与原型或测试设施可用性相关的交货期,使虚拟原型能够在全球范围内即时访问整个供应链
  • 虚拟评估新车辆的复杂验证测试:水上穿越、安全气囊、监管碰撞测试(电池、舒适性、隔音)。通过探索无限数量的变化来释放创新,然后在各个领域之间做出正确的权衡
  • 利用高性能计算和多尺度建模,减少计算时间,可以测试更多的变体,最大限度地降低创新概念的固有风险
  • 享受一个单一的虚拟环境,在所有领域中运行所有模拟,避免耗时和导致错误的模型转换和部分兼容的第三方解决方案之间的数据传输

cotel:一个专门的仿真平台基于模型的系统工程(MBSE)的电力传动系统建模与优化

在法国生态转型署(ADEME)开展的“未来投资计划”(PIA)的支持下,法国的生态转型署(PIA)开展了“未来投资计划”(PIA)COCTEL该项目旨在加速电力传动系统的开发,同时确保汽车原始设备制造商及其供应商的利润率。

在2014 - 2019年期间,雷诺与行业合作伙伴ESI Group和Knowledge Inside,以及学术合作伙伴Layx绝地大逃杀ille Centrale de Lille (L2EP)、Université de Valenciennes (TEMPO)、Université de Rennes和suelec (LGEP、FEMTO、G2ELAB)合作。

他们的合作成果是在ESI的仿真平台上创建了一个专用的COCTEL应用程序,该应用程序可以访问电动发动机的每个部件的模型,并能够根据多个物理和多个目标(包括经济目标)自动优化设计。

推广使用共同语言的模范身份证(MIC), COCTEL应用程序促进跨学科合作。系统工程师受益于包括模型参数在内的高级搜索功能,因此可以很容易地找到现有的模型,协作改进和重用,从而节省时间和精力。

该平台适合工业规模的产品开发,并遵循特定于电力动力系统的集成仿真过程开发。未来的发展目标是使机构的转向和整个电力传动系统的监督。最后,它带来了材料的表征能力,并评估其性能,因此工程师可以选择轻量化,创新的选择,而不损害安全。

了解更多关于虚拟样机在整车设计中的应用