MSC仿真技術(shù)在輪胎仿真的應用

1、MSCMSC Software ConfidentialSoftware ConfidentialMSC仿真技術(shù)在輪胎仿真的應用2013 GC User ConferenceJune 13, 2013MSC Software Confidential目錄 輪胎性能分析概述 MSC輪胎行業(yè)解決方案 有限元（靜力學、動力學、流固耦合） 多體動力學 聲學 疲勞 MSC仿真技術(shù)在輪胎行業(yè)的成功案例 總結(jié)2車輛在路面上的每一個腳印-輪胎承受重量和負荷傳遞驅(qū)動力和制動力緩和從路面?zhèn)鱽淼臎_擊MSC Software Confidential改變汽車的行駛方向4手工繪制圖紙MSC Software Confi

2、dential物理樣件試制傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)流程物理實驗和重新設(shè)計53DCADMSC Software Confidential數(shù)字模型全新的虛擬產(chǎn)品研發(fā)流程虛擬樣件制造虛擬產(chǎn)品研發(fā)輪轂疲勞MSC Software ConfidentialMSC針對輪胎行業(yè)的仿真技術(shù)6沖擊、碰撞雪地防滑建模操穩(wěn)、平順機電系統(tǒng)特征穩(wěn)態(tài)滾動滑水頻率噪聲剛度復雜幾何模型、特征導入和創(chuàng)建參數(shù)化建模材料數(shù)據(jù)庫邊界約束、加載高性能求解器（HPC,GPU）關(guān)鍵結(jié)果提取生成報告導出模態(tài)中性文件給多體軟件輪胎建模-有限元分析 輪胎建模系統(tǒng)7乘用車輪胎MSC Software Confidential卡車輪胎摩托車輪胎賽車輪胎MSC

3、 Software Confidential復雜幾何模型、特征導入和創(chuàng)建參數(shù)化建模、材料數(shù)據(jù)庫 橡膠材料 加強筋結(jié)構(gòu) 流體輪胎建模-有限元分析82D 軸對稱模型加強筋結(jié)構(gòu)鋪層位置、角度3D 實體模型輪胎滑水模型MSC Software Confidential提供了多種輪胎的虛擬物理模型當車輛在不同路況下行駛時，能夠計算作用在輪胎上的力和力矩支持的分析類型 Handing Ride and comfort 3D contact輪胎建模-多體動力學分析9MSC Software Confidential輪胎裝配充氣承載穩(wěn)態(tài)滾動接地印痕磨損輪胎結(jié)構(gòu)的靜力學分析10Pressure輪胎裝配充氣：考慮

4、跟隨力的增壓過程理想氣體空腔承載穩(wěn)態(tài)滾動接地印痕磨損輪胎結(jié)構(gòu)的靜力學分析0510152025TimeMSC Software Confidential0.180.220.210.20.19No cavityWith cavityPf = 0.20150.75% PiPi = 0.2MSC Software Confidential輪胎裝配充氣承載穩(wěn)態(tài)滾動接地印痕磨損輪胎結(jié)構(gòu)的靜力學分析12輪胎裝配充氣承載穩(wěn)態(tài)滾動接地印痕磨損MSC Software Confidential輪胎結(jié)構(gòu)的靜力學分析在3000N垂直載荷作用下不同滑移角度（ 0,2, 4, 6, 8, 10 ）對應的穩(wěn)態(tài)變形13輪胎裝

5、配充氣承載穩(wěn)態(tài)滾動接地印痕磨損MSC Software Confidential輪胎結(jié)構(gòu)的靜力學分析輪胎在路面上的滾動阻力隨著滾動速度變化曲線14輪胎裝配充氣承載穩(wěn)態(tài)滾動接地印痕磨損輪胎結(jié)構(gòu)的靜力學分析制動、自由滾動 、加速接觸區(qū)域的法向力接觸區(qū)域的剪力MSC Software ConfidentialMSC Software Confidential輪胎裝配充氣承載穩(wěn)態(tài)滾動接地印痕磨損輪胎結(jié)構(gòu)的靜力學分析16加強筋上的應力分布和方向模態(tài)分析輪胎的沖擊碰撞動力學分析方面17特征頻率MSC Software Confidential輪胎剛度MSC Software Confidential輪胎滑

6、水 流固耦合分析18考慮結(jié)構(gòu)對稱性輪胎模型路面模型水模型輪胎路面接觸輪胎-水耦合分析TIRE MODELWATER MODELROAD MODELMSC Software Confidential輪胎滑水流速向量應力分布流體分布接觸力19輪胎滑水-印痕20BackwardForwardMSC Software Confidential輪胎滑水-實驗驗證20 km/h40 km/h60 km/h80 km/h100 km/h120 km/h靜止20 km/h40 km/h60 km/h80 km/hFLOWMSC Software ConfidentialFLOW試驗結(jié)果MSC Software

7、 Confidential輪胎在冰雪路面的防滑 冰雪材料模型 研究輪胎在冰雪路面的防滑特性 重點開發(fā)冰雪材料模型、與實驗數(shù)據(jù)非常吻合 Nastran 2012 支持多種冰雪材料模型: MATD15522MSC Software Confidential模態(tài)分析輪胎的沖擊碰撞動力學分析方面23應用 Impact noise Release noise Stick-slip noise激勵輪輞載荷振動類型聲源釋放區(qū)域沖擊區(qū)域內(nèi)部結(jié)果 聲輻射壓力 聲輻射功率 Contribution to the pass-by noiseMSC Software Confidential輪胎噪聲分析24外部聲學網(wǎng)

8、格聲壓場分布云圖 - 不同視角MSC Software Confidential輪胎噪聲分析結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，具有動力學結(jié)果聲學網(wǎng)格 (有限元部分)動力學結(jié)果映射到聲學網(wǎng)格上：“BC MESH”MSC Software Confidential26輪胎噪聲分析-溝槽花紋的影響輪胎與路面間的接觸區(qū)域輪胎溝槽的聲學模型MSC Software Confidential輪胎噪聲分析-溝槽花紋的影響27MSC Software Confidential28輪胎模型類型內(nèi)嵌多種輪胎模型支持用戶自定義輪胎模型Adams/Car Tire Testrig可以查看輪胎特征參數(shù)可以輕松對比輪胎模型性能幫助分析輪胎 模型

9、和輪胎數(shù)據(jù)質(zhì)量給出輪胎特征文件 可生成特征曲線Tire Data Fitting Tool 依據(jù)實驗測得或虛擬測試數(shù)據(jù)生成Adams/Tire 特征文件 在特征文件中修改輪胎特征參數(shù) 支持 Pacejka 模型MSC Software Confidential輪胎建模工具-Test rig 和 ToolMSC Software Confidential目錄 輪胎性能分析概述 MSC輪胎行業(yè)解決方案 有限元（靜力學、動力學、流固耦合） 多體動力學 聲學 疲勞 MSC仿真技術(shù)在輪胎行業(yè)的成功案例 總結(jié)30價值:MSC解決方案:時間壓縮研發(fā)周期從24個月到6個月使用 Patran 和 MSC.Nas

10、tran進行輪胎幾何模型導入成功案例: 固鉑輪胎有限元建模、花紋溝槽的設(shè)計和排水性能分析“The real advantage of PTMS comes from having highly trained engineers using it on a regularbasis to develop their ideas in a virtual world. And down the road, were going to get moreinnovative products, processes and materials, which will benefit both our customers and ourshareholders with increased value.”- Dr. Richard StephensVP Technical & Commercial Tire OperationsMSC Software ConfidentialMSC Software Confidential所屬行業(yè):汽車挑戰(zhàn):使用Adams對路面載荷進行更為準確的預測MSC解決方案:從ADAMS/FTire 預測得到的路面輸入，進一步建立精細的輪胎模型，同時考慮輪胎的各項動力學特性，輸出輪胎特征文件。價值:在各種不同的路面形狀和運動速度條件下，能夠通過虛擬