​​​​​​​应用


乘用车

车身是具有大量接触界面的复杂结构。耐久性分析的典型方法是将外部载荷与线性惯性释放计算相结合。使用这种方法时,忽略了结构内的接触应力和谐振。 在更先进的方法中,车身作为柔性体结构包含在多体系统中并通过MAMBA考虑接触的相互影响。

对于局部耐久性分析,如后电池架示例所示,用户可以在感兴趣的区域中选择接触。典型的高负载点焊使用MAMBA后测试与计算的相关性得到改善。

如需对全部车身进行评估,那么MAMBA可以根据参照模拟自动识别所有相关接触区域。由于考虑到结构振动和非线性接触,这种模拟方法能够实现更精确的耐久性分析。

 

优点

  • 在复杂弹性结构中自动识别相关接触
  • 考虑结构振动的影响
  • 改进车身疲劳分析方法

作为发动机和变速箱的动力总成部件通常具有大量螺栓接触表面。 部件之间的这些非线性相互作用影响了负载下的应力以及振动行为。

分动箱的例子显示在组装状态下,壳体法兰上的应力分布。通过将该壳体作为动力系动态模拟中的柔性结构,可以评估外壳上的应力以及接触应力随时间的变化。基于这些结果,可以分析外壳的耐久性和密封性。

利用螺栓连接在曲轴上的扭矩阻尼器受高度动态负载。在峰值负载期间接触压力降低的区域,可以观察到摩擦腐蚀。为研究解决这个问题,对轴系模型进行了全负荷运行模拟,同时使用MAMBA考虑曲轴和粘滞阻尼器之间的接触影响。基于分析结果确定了摩擦腐蚀磨区域中接触压力降低时临界速度。

 

优点

  • 螺栓连接壳体的密封性分析
  • 评估由于动载荷引起的摩擦腐蚀
  • 评估全转速范围包括可能的共振效应

乘用车的电池由于道路激励而发生振动。由于电池的质量,这些振动导致支撑结构内的高结构负荷。因此,正确的动态模型,并且考虑点焊法兰上的非线性接触相互作用,就成为获得可靠耐用性分析结果的必要条件。

在电池支架的示例模型中,电池支架的点焊法兰和周围区域内的接触相互作用被包括在MAMBA中。在线性模型中,由于负载仅通过点焊模型传递,导致在多个位置上出现不切实际的高损伤值。接触面的支撑作用改变了载荷的传递路径,由此降低了若干点焊的损伤值,同时某些点焊的损伤值增加了。 

 

优点

  • 正确的载荷传递路径再现了真实的振动响应
  • 真实地评估点焊结构的损伤

轿车车门冲击是影响车门结构耐久性的动态过程。在该模拟实例中,柔性门被加速以达到指定的冲击速度。为了重现峰值载荷,必须对密封刚度和锁定机构进行正确的建模。

无接触界面的线性模型的分析结果显示,金属板在闩锁区域穿透,这明显不切实际。使用MAMBA考虑接触后的车门冲击模拟,再现了实际负载。将这两种模拟结果作为后续疲劳分析的输入,比较最高损伤值的点焊,更加凸显出车门冲击模拟时考虑接触的必要性。

 

优点

  • 可获得用于疲劳分析的车门实际负载
  • 与显式有限元求解相比,减少了模拟时间

商用车

商用车车门冲击是影响车门结构耐久性的动态过程。在该模拟实例中,柔性门被加速以达到指定的冲击速度。为了重现峰值载荷,必须对密封刚度和锁定机构进行正确的建模。

无接触界面的线性模型的分析结果显示,金属板在闩锁区域穿透,这明显不切实际。使用MAMBA考虑接触后的车门冲击模拟,再现了实际负载。将这两种模拟结果作为后续疲劳分析的输入,比较最高损伤值的点焊,更加凸显出车门冲击模拟时考虑接触的必要性。

 

优点

  • 可获得用于疲劳分析的车门实际负载
  • 与显式有限元求解相比,减少了模拟时间

安装在车架上的附件由于道路或动力系的激励而振动。由于附件的质量,这些振动导致车架与附件之间螺栓连接法兰区域内的高结构负载。因此,包括非线性接触相互作用的正确动态模型对于可靠的耐久性分析十分必要。

在纵梁附件的示例模型中,纵梁和托架之间的接触相互作用包括在了MAMBA中。动态响应分析显示,较硬的耦合会造成固有频率的偏移。在线性模型中,负载仅通过螺栓模型传递,这导致不切实际的高局部损伤值。借助MAMBA考虑接触带来的支撑效应,分配负载,从而显著降低了损伤。

 

优点

  • 附件的振动响应得到改善
  • 真实地评估螺栓结构的损伤

在车架的开发过程中,全局刚度和耐久性能是重要的设计要求。

商用车架通常具有大量螺栓连接区域。使用线性FE方法虽然方便,但是不能正确地再现接触法兰某些区域的局部负载,这可能导致不切实际的疲劳评估结果。

在某新款轻型框架段设计中,找到了接触界面并定义了重要的接触区域。在负载模拟中,使用MAMBA包含了接触分析,为随后的疲劳评估提供了输入载荷。

比较线性有限元分析得出的结果与使用MAMBA模拟过程获得的结果,可以看到预测损伤分布的显著差异。  

 

优点

  • 优化疲劳评估结果的准确性
  • 螺栓连接的接触面的耐久性能评估

驱动系统中的钢板弹簧是动态负载部件。每个簧片之间的滑动摩擦相互作用是车辆的关键阻尼机制。

使用MAMBA的耳轴弹簧建模,可以正确地反映其非线性静态和动态特征。对某典型弹簧类型的测量证明了该模型的高精度和实用性。

最后,该弹簧模型被运用到整车中,以获得更高的操稳平顺性模拟结果质量。 

 

优点

  • 准确地考虑到弹簧簧片之间的相互作用,例如耳轴弹簧。
  • 改进了整车动态模拟