《汽車(chē)強(qiáng)度耐久分析軟件工具測(cè)評(píng)規(guī)范》

T/CAMETAXXXXX-20XXⅡT/BIAIMXXXXX-20XX標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)1范圍本文件規(guī)定了汽車(chē)強(qiáng)度耐久分析計(jì)算工具測(cè)評(píng)的術(shù)語(yǔ)和定義、功能測(cè)評(píng)、性能測(cè)評(píng)、應(yīng)用場(chǎng)景定義、測(cè)試用例設(shè)計(jì)及結(jié)果評(píng)價(jià)要求。本文件適用于汽車(chē)強(qiáng)度耐久分析的工程軟件工具。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T25023軟件工程軟件產(chǎn)品評(píng)價(jià)要求GB/T25000軟件與系統(tǒng)工程質(zhì)量要求與評(píng)價(jià)GB/T20284軟件測(cè)試通用要求GB/T1335金屬材料拉伸試驗(yàn)方法GB/T228金屬材料試樣necking試驗(yàn)方法GB/T5314金屬拉伸性機(jī)械性能試驗(yàn)方法GB/T23344汽車(chē)整車(chē)結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)方法GB/T24550汽車(chē)底盤(pán)前后懸架部件極限載荷試驗(yàn)方法3術(shù)語(yǔ)與定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1結(jié)構(gòu)耐久分析計(jì)算工具structuraldurabilityanalysissoftware用于支持汽車(chē)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命分析的計(jì)算機(jī)軟件工具。采用有限元法等數(shù)值計(jì)算方法,輔助進(jìn)行汽車(chē)結(jié)構(gòu)靜力、動(dòng)力、模態(tài)、疲勞分析。3.2汽車(chē)motorvehicle由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、具有四個(gè)或四個(gè)以上車(chē)輪的非軌道承載的車(chē)輛。3.3強(qiáng)度strength某種材料抵抗破壞的能力，即材料破壞時(shí)需要的應(yīng)力。3.4剛度stiffness某部件或結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，即引起單位變形時(shí)所需要的應(yīng)力。3.5耐久durability汽車(chē)的整車(chē)或總成在達(dá)到極限磨損數(shù)值或不堪使用之前的工作期限。3.6功能測(cè)評(píng)functionaltest針對(duì)軟件產(chǎn)品的特征和操作行為的測(cè)試,以驗(yàn)證其功能滿(mǎn)足需求。設(shè)置特定的輸入條件和參數(shù),考核軟件實(shí)現(xiàn)相關(guān)分析功能的效果。3.7性能測(cè)評(píng)performancetest評(píng)估軟件在穩(wěn)定性、計(jì)算速度、內(nèi)存占用等方面的指標(biāo)。通過(guò)設(shè)定運(yùn)算量級(jí),測(cè)試軟件在硬件環(huán)境下的計(jì)算性能。3.8應(yīng)用場(chǎng)景applicationscenario軟件典型的分析環(huán)境、條件和使用情形。軟件適用的具體汽車(chē)結(jié)構(gòu)或部位進(jìn)行相關(guān)分析的場(chǎng)景。3.9測(cè)試用例testcase用于軟件功能和性能驗(yàn)證的具體計(jì)算樣例。精心設(shè)計(jì)的能夠全面的考核軟件功能和性能的計(jì)算用例。3.10結(jié)果評(píng)價(jià)resultevaluation根據(jù)仿真結(jié)果分析軟件功能實(shí)現(xiàn)效果和性能指標(biāo)效果。采用定量或定性的方法分析軟件功能實(shí)現(xiàn)情況及效果好壞。4功能測(cè)評(píng)要求4.1基本要求結(jié)構(gòu)耐久分析計(jì)算工具應(yīng)具備線(xiàn)性靜力分析、非線(xiàn)性靜力分析、線(xiàn)性動(dòng)力分析、模態(tài)分析、疲勞壽命分析等功能模塊。采用有限元方法等進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析求解的相關(guān)模塊。4.2模型構(gòu)建軟件應(yīng)支持導(dǎo)入零部件或整車(chē)CAD模型,進(jìn)行網(wǎng)格劃分。能夠?qū)氤Ｓ肅AD軟件的Vehicle、Part模型,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自動(dòng)劃分。4.3材料庫(kù)軟件需包含常用金屬/非金屬結(jié)構(gòu)材料參數(shù)庫(kù)。提供汽車(chē)用鋼/鋁/鈦/復(fù)合材料等庫(kù),包含力學(xué)參數(shù)、疲勞曲線(xiàn)等數(shù)據(jù)。4.4加載和約束軟件需支持施加結(jié)構(gòu)各類(lèi)靜力載荷及不同約束。能夠靈活組合施加靜載荷、動(dòng)載荷、各類(lèi)位移約束或剛度約束。4.5求解器軟件需提供有限元等結(jié)構(gòu)求解計(jì)算程序。具備線(xiàn)性和非線(xiàn)性靜力/動(dòng)力分析求解器,采用有限元法等數(shù)值計(jì)算方法。4.6后處理軟件需能進(jìn)行云圖、動(dòng)畫(huà)、報(bào)表等后處理分析。能進(jìn)行應(yīng)力云圖、變形圖、動(dòng)畫(huà)顯示,并能提取分析報(bào)表。4.7自定義軟件需開(kāi)放二次開(kāi)發(fā)接口供用戶(hù)擴(kuò)展模塊。提供開(kāi)發(fā)接口與SDK,方便用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)與功能擴(kuò)展。4.8優(yōu)化模塊軟件需提供結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊,可迭代優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。包含優(yōu)化策略系統(tǒng),能迭代計(jì)算獲得結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化結(jié)果。5性能測(cè)評(píng)要求5.1計(jì)算精度利用標(biāo)準(zhǔn)用例評(píng)估計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。選取驗(yàn)證用例,采用誤差size評(píng)估計(jì)算結(jié)果精度。5.2計(jì)算速度測(cè)試不同大小模型的求解時(shí)間。記錄不同自由度模型在標(biāo)準(zhǔn)硬件下的求解時(shí)間。5.3內(nèi)存占用監(jiān)測(cè)典型用例的內(nèi)存占用情況。檢測(cè)特定模型用例在求解過(guò)程中的內(nèi)存占用量。5.4并行計(jì)算評(píng)估多核CPU及GPU環(huán)境下的并行加速性能。比較不同處理器下的并行縮減求解時(shí)間。5.5數(shù)值穩(wěn)定性通過(guò)重復(fù)求解評(píng)估計(jì)算穩(wěn)定性。進(jìn)行多次求解,分析結(jié)果波動(dòng)以評(píng)估計(jì)算穩(wěn)定性。5.6計(jì)算可擴(kuò)展性評(píng)估軟件在大型復(fù)雜模型下的計(jì)算可擴(kuò)展性。測(cè)試大模型用例的求解效率,評(píng)估計(jì)算擴(kuò)展性。5.7結(jié)果一致性評(píng)估不同操作環(huán)境下的仿真結(jié)果一致性。在不同硬件及系統(tǒng)下比較仿真結(jié)果,評(píng)估一致性。6應(yīng)用場(chǎng)景6.1車(chē)身結(jié)構(gòu)分析軟件需支持車(chē)身結(jié)構(gòu)分析，評(píng)估整車(chē)結(jié)構(gòu)在靜/動(dòng)力作用下的強(qiáng)度及剛度。具體需支持整車(chē)和車(chē)身骨架的線(xiàn)性/非線(xiàn)性靜力和動(dòng)力分析。6.2底盤(pán)零部件強(qiáng)度分析軟件需支持底盤(pán)零部件分析，評(píng)估底盤(pán)支架、traverse等在負(fù)載下的強(qiáng)度損傷情況。具體需支持前懸臂Beam、后懸臂Beam等底盤(pán)件的強(qiáng)度和剛度分析。6.3安全件分析軟件需支持安全件分析，評(píng)估安全件在極限載荷下的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。具體需支持碰撞梁、側(cè)圍梁等安全件的靜/動(dòng)力分析。6.4斷裂和疲勞分析軟件需支持?jǐn)嗔押推诜治?，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期疲勞載荷下的斷裂和使用壽命。具體需支持車(chē)身和底盤(pán)結(jié)構(gòu)的斷裂與疲勞壽命分析。6.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件需支持結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)施不同設(shè)計(jì)方案的靜/動(dòng)力分析獲得最優(yōu)方案。具體需支持輕量化結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化分析和對(duì)比。6.6動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)剛強(qiáng)度分析軟件需支持動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)剛強(qiáng)度分析，評(píng)估動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的剛度強(qiáng)度情況。具體需支持發(fā)動(dòng)機(jī)支架的靜力/疲勞分析。6.7底盤(pán)減震器靜/動(dòng)力分析軟件需支持動(dòng)減震器靜/動(dòng)力分析，分析減震器的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,提供支架降震效果。7測(cè)試用例設(shè)計(jì)根據(jù)上文第6部分應(yīng)用場(chǎng)景及《汽車(chē)研發(fā)仿真分析軟件工具通用性測(cè)評(píng)規(guī)范》的要求，進(jìn)行測(cè)試用例設(shè)計(jì)。測(cè)試用例的編制應(yīng)滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求：應(yīng)用場(chǎng)景100%被覆蓋；被測(cè)功能點(diǎn)100%被覆蓋；用例模型需細(xì)化層級(jí)；測(cè)試用例需綜合考慮線(xiàn)性分析、非線(xiàn)性分析、穩(wěn)態(tài)分析、瞬態(tài)分析等情況；測(cè)試用例需代表NVH性能開(kāi)發(fā)的實(shí)際工程分析場(chǎng)景和使用環(huán)境；必須驗(yàn)證正確性操作、正常數(shù)據(jù)和可能導(dǎo)致出錯(cuò)的數(shù)據(jù)、操作；用例可直接執(zhí)行或易于準(zhǔn)確執(zhí)行；用例中數(shù)據(jù)或描述不存在二義性或多義性，不會(huì)因執(zhí)行人不同而產(chǎn)生的不同執(zhí)行結(jié)果；用例有明確的預(yù)期結(jié)果能夠用于準(zhǔn)確判斷是否符合要求；核心功能點(diǎn)必須被覆蓋多次；含數(shù)據(jù)庫(kù)部分必須包括數(shù)據(jù)庫(kù)的驗(yàn)證；用例設(shè)計(jì)必須提供設(shè)計(jì)思路、策略以便于評(píng)審和未來(lái)復(fù)用；核心功能點(diǎn)用例數(shù)量必須大于非核心功能點(diǎn)用例數(shù)量。8測(cè)試流程8.1軟件測(cè)試主要流程軟件測(cè)試主要流程包含以下幾點(diǎn)：需求分析：確定軟件的功能和性能需求，定義測(cè)試范圍，編寫(xiě)相應(yīng)的測(cè)試計(jì)劃；測(cè)試計(jì)劃：根據(jù)需求分析，制定測(cè)試計(jì)劃，包括測(cè)試范圍、測(cè)試目標(biāo)、測(cè)試進(jìn)度、測(cè)試資源等；測(cè)試用例：根據(jù)整車(chē)應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)測(cè)試用例，測(cè)試用例要覆蓋被測(cè)系統(tǒng)和功能點(diǎn)；環(huán)境搭建：測(cè)試環(huán)境部署，包括測(cè)試環(huán)境，測(cè)試版本發(fā)布，SQL發(fā)布，各種參數(shù)配置，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)備等；測(cè)試執(zhí)行：按照測(cè)試用例優(yōu)先級(jí)順序，執(zhí)行測(cè)試用例，記錄測(cè)試結(jié)果；缺陷管理:及時(shí)記錄和反饋測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和缺陷，跟蹤修復(fù)進(jìn)度，確保問(wèn)題得到妥善解決；測(cè)試報(bào)告：包括測(cè)試日?qǐng)?bào)、測(cè)試完成報(bào)告等。8.2基本流程圖圖1測(cè)試基本流程圖9結(jié)果評(píng)價(jià)9.1總體評(píng)價(jià)總體評(píng)價(jià)包含以下幾點(diǎn)：根據(jù)測(cè)試結(jié)果，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)工具總體評(píng)價(jià)；標(biāo)識(shí)在測(cè)試中檢測(cè)到的任何遺留的缺陷、限制或約束；對(duì)每一遺留缺陷、限制或約束，應(yīng)描述：對(duì)軟件和性能的影響；為更正此問(wèn)題，將對(duì)軟件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響；推薦的更正方案、方法。9.2測(cè)試環(huán)境的影響應(yīng)對(duì)測(cè)試環(huán)境與操作環(huán)境的差異進(jìn)行評(píng)估，并分析這種差異對(duì)測(cè)試結(jié)果