了解 SIMULIA 解決方案與導入 MODSIM,兩者如何從基礎上改善您的下一個車輛設計。
汽車工程師面臨一項根本性的挑戰:打造出更輕量化以提升效率的車輛,同時還要使其更安靜、更舒適,以提供卓越的乘客體驗。但這些設計目標經常相互衝突。減輕車輛重量對於改善內燃機引擎的燃油經濟性以及延長電動車 (EVs) 的續航里程至關重要。然而,提升舒適度與降低噪音的方法(例如增加隔音材料),通常會增加車輛的質量。這為原廠代工製造商 (OEMs) 創造了一個棘手的平衡難題。
實體原型製作的限制
傳統上,汽車設計驗證一直仰賴實體原型 (physical prototypes)。這種方法昂貴、耗時且通常效率低落。為各種評估(包含破壞性碰撞測試和廣泛的道路測試)打造多個原型,需要巨額的投資。將這些原型安全地運送到世界各地的專門設施,又增加了一層複雜性與成本。
實體測試可以找出問題,但在解釋其根本原因時往往力有未逮。舉例來說,如果一個原型記錄到無法接受的車艙噪音水平,就需要進行廣泛的額外測試來精確找出聲音的確切來源與路徑。在開發週期的後期解決這些問題,可能會導致代價高昂的延遲與大量的重量增加,從而妥協了最初的設計目標。向電動車的轉型使情況變得更加複雜。由於沒有了嘈雜的內燃機引擎,其他噪音(例如來自電動馬達或路面的噪音)對乘客來說變得更加明顯。
模擬在現代車輛設計中的力量
模擬提供了一條更有效的前進道路。透過建立車輛的虛擬雙生 (Virtual Twin),工程師可以在設計流程的任何階段進行全面的效能評估。這種數位化方法消除了在早期階段對昂貴實體原型的需求,允許快速的迭代與最佳化。
藉助模擬,設計師能以實體測量無法提供的細節程度來分析效能與舒適度。例如,可以將噪音與振動的完整三維分佈視覺化,以準確識別來源與傳播路徑。這實現了能以最小附加重量解決問題的針對性解決方案。在設計階段早期發現的問題,修復起來更簡單且成本更低,防止了可能打亂專案時程與預算的後期變更。

3DEXPERIENCE 平台上的 SIMULIA 解決方案
達梭系統的 SIMULIA 產品組合,對於面臨輕量化設計與卓越乘客舒適度之間真實世界權衡取捨 (trade-offs) 的車輛製造商而言,是一項關鍵資產。其先進的模擬技術提供了傳統實體測試無法做到的功能——允許 OEM 車廠從最早的設計階段就能評估、預測並精煉車輛效能的各個層面。由 3DEXPERIENCE 平台驅動,SIMULIA 超越了簡單的虛擬測試,它實現了協作的、數據驅動的工程,將整個產品生命週期中的團隊與學科連結起來。這種統一的方法不僅加速了決策制定,還確保了每個權衡取捨都有精確的運算洞察。SIMULIA 簡化了設計流程,減少了對昂貴原型的依賴,並幫助製造商無需憑猜測就能達成積極的效率、聲學與舒適度目標。
諸如 PowerFLOW、Wave6、Abaqus、Simpack、CST 和 Manatee 等工具,使工程團隊能夠預測車輛在真實世界條件下的 NVH(噪音、振動與聲振粗糙度)與乘客舒適度表現。他們可以分析從風切噪音 (wind noise) 和動力傳動系統 (powertrain) 振動,到乘坐舒適度和熱舒適度 (thermal comfort) 的一切事物。這允許對相互競爭的設計因素之間的權衡取捨進行最佳化。虛擬雙生甚至可以與駕駛模擬器結合,讓工程師在實體原型存在之前,就能搶先親身體驗車輛的操控性與聲學表現。
透過從一開始就預測客戶體驗,OEM 車廠可以帶著更大的信心進行設計。模擬確保了車輛在抵達測試跑道之前就已經高度最佳化,從而輔助了實體測試。這加速了開發,並有助於交付符合當今消費者高標準的車輛。
現今領先的汽車團隊正透過 MODSIM——建模 (modeling) 與模擬 (simulation) 在統一平台上協同工作——來加速創新。MODSIM 將設計、工程與模擬連結成一個單一流程,打破了拖慢進度並推高成本的孤島 (silos)。這種方法讓工程師能在一個真正統一的工作流程中測試概念、驗證權衡取捨,並最佳化車輛重量、聲學和耐久性等關鍵因素。透過採用 3DEXPERIENCE 平台上的 SIMULIA 與 MODSIM,團隊能更早做出更明智的選擇,並以前所未有的速度和效率交付最佳化的車輛。
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