3D EXPERIENCE助力汽车行业的有限元分析和CFD仿真服务

汽车行业有很多适合仿真的应用，尤其是 FEA 和 CFD。在本文中我们将重点讲解在3D体验平台，如何帮你更准确、高效的模拟。

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交通运输或汽车工业以许多不同的方式影响着我们的日常生活。从直接影响我们日常通勤的安全性和舒适性到对地球的可持续性和未来的长期影响，努力开发更好的产品是一个永无止境的目标。在这种情况下，从构思到设计、工程等，仿真和虚拟原型制作都非常有益。

在本文中，我们将重点介绍 SOLIDWORKS 为汽车行业客户提供的仿真解决方案的一个子集，即有限元分析 (FEA) 和计算流体动力学 (CFD)。

在使用 FEA 和早期零件设计和工程的结构应力模拟中，例如汽车轮辋，线性静态分析以及实验设计 (DoE) 和可能性拓扑优化功能非常方便。对于分析师，可以实现汽车碰撞测试模拟，这是一个适用于显式求解器的非线性动态分析示例。在这些极端情况之间，可以想象无数的 FEA 研究，如单个部件的疲劳和耐久性以及振动和线性动态应用，例如发动机在某个频率范围内的谐波响应对非振动下悬挂系统随机振动的响应。确定性的道路条件。

使用 CFD，您可以模拟车身的空气动力学、坐在车内乘客的舒适度、发动机的流体流动和热管理以及电动汽车中的电池组。Plastic Injection Molding Simulation 可以帮助设计师和模具制造商避免可能出现的缺陷，例如短射、缩痕和过度翘曲，并改进产品设计以提高可制造性。可以模拟其他领域，包括电磁学、多体系统模拟以及将不同分析类型组合成多物理场。

适用于 FEA、CFD 和塑料的 SOLIDWORKS Simulation 桌面解决方案完全嵌入到 CAD 环境中，并为设计师和工程师提供易于使用的工具，可以非常好地处理主流应用程序。提供了广泛的解决方案，第一个重点是易用性，向许多以前可能没有使用过模拟或仅在非常基本的水平上使用过模拟的人开放模拟。我们的3D EXPERIENCE 平台产品组合以其可扩展性、云计算和强大功能而著称。它们以不同的角色构成，提供可在单一云环境中工作的可扩展模拟工具。

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比较我们的 SOLIDWORKS Simulation 桌面端和3D EXPERIENCE Works 云解决方案，最大的区别在于桌面与平台以及平台在协作和云端带来的一切。

在技术和幕后数值方面，SOLIDWORKS Plastics Simulation 和 Plastic Injection Engineer 都使用相同的底层技术。在 CFD 中，Flow Simulation 和 Fluid Dynamics Engineer 都求解 Navier-Stokes PDE 和控制方程并涵盖许多类似的应用，但在网格划分方法和单元类型、捕获边界层和一些湍流模型等方面存在差异。

继续讨论 CFD，我们 SIMULIA 提供的另一种解决方案使用所谓的格子玻尔兹曼方法 (LBM)。这更适用于高度瞬态问题，也适用于移动部件。

在下面的视频中，您会看到水在行驶中的卡车的油箱中晃动。虽然本视频展示了使用 XFlow 和 LBM 方法的解决方案，但您也可以使用基于 Navier-Stokes 的 Flow Simulation 和 Fluid Dynamics Engineer 使用 Volume of Fluid VOF 方法来运行这个问题。

做有限元分析和应力分析，结构性能工程师特别适合高度非线性问题，无论是材料、几何或接触非线性。这是因为它使用了基础的 ABAQUS 技术，具有高效的求解器、多样化的材料模型和具有不同公式的单元类型范围。对于冲击、碰撞、跌落测试和碰撞测试等短期应用，ABAQUS 显式求解器用于结构力学工程师角色。

从设计工程的角度来看，对于我们所有的模拟角色，上面显示了一个典型的工作流程，在这种情况下是排气设计。读入 CAD 几何图形并为仿真做一些模型准备，如有必要，您可以通过施加适当的边界条件来指定操作场景；让程序生成网格；在桌面本地或在云中远程执行作业；并对结果进行后处理。为了改进您的设计和研究备选方案，您可以进行更改，程序会自动更新模拟设置并重新划分网格、求解和后处理。您迭代此过程，直到您对设计感到满意为止。

汽车行业有很多适合仿真的应用，尤其是 FEA 和 CFD。为此，设计师、工程师和分析师可以在桌面或云中使用我们多样化的解决方案。在3D体验平台，可以帮助你进行更准确、高效的模拟。

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来源：慧都