設(shè)計仿真 | 海克斯康MSC Nastran助力沃爾沃客車結(jié)構(gòu)分析流程標(biāo)準(zhǔn)化

“專注于一個求解器使我們能夠集中精力開發(fā)更高級仿真指南和內(nèi)部流程，并且可以探索海克斯康 MSC Nastran中的可用功能，并擴展MSC Nastran分析項。所以，我們肯定可以得到這個決定的好處。”

——Volvo客車公司首席仿真工程師 David Lantz

沃爾沃客車公司是制造大型巴士和客車的全球領(lǐng)導(dǎo)者，專注于安全、可持續(xù)性和創(chuàng)新。作為沃爾沃集團的子公司，該公司在全球190多個國家開展業(yè)務(wù)，提供一系列產(chǎn)品，包括城市巴士、城際巴士和豪華客車。沃爾沃巴士以其對安全的承諾而聞名，它有著開發(fā)創(chuàng)新安全功能的歷史，并因其產(chǎn)品和服務(wù)贏得了無數(shù)獎項。

現(xiàn)代客車設(shè)計

仿真是現(xiàn)代客車設(shè)計中的一個重要工具，因為它使工程師能夠在實車之前對不同的策略和場景進行建模和評估。工程師使用仿真軟件和技術(shù)來評估車輛在各種條件下的性能，如高速、地形或天氣條件。這減少了物理測試和重新設(shè)計的需要，從而節(jié)省了時間和金錢。

模擬可以優(yōu)化車輛的性能，例如提高燃油效率或減少排放。工程師可以通過建模不同的場景和測試各種設(shè)計選項來找到實現(xiàn)性能目標(biāo)的最佳解決方案。

仿真可以用于車輛設(shè)計過程的各個階段，從最初的概念階段到生產(chǎn)前的最終測試。在最初的概念階段使用仿真可以讓工程師了解設(shè)計。在最終驗證階段使用仿真可以驗證我們的設(shè)計，預(yù)測了我們在生產(chǎn)中可能發(fā)現(xiàn)的問題。

圖1 SOL 101靜力學(xué)分析客車白車身

MSC Nastran解決方案

MSC Nastran集成了很多仿真類型求解功能，使工程師能夠解決各種各樣的問題。例如，求解序列SOL 101用于計算結(jié)構(gòu)的靜態(tài)剛度。客車設(shè)計工程師將使用它來計算車身的整體剛度，并可視化白車身（BIW）結(jié)構(gòu)中可能承受高壓縮或高張力的部分。客車設(shè)計工程師利用SOL 400進行高度非線性仿真，例如螺栓預(yù)緊力分析。

MSC Nastran中多種解決方案序列允許沃爾沃巴客車選擇它作為其標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)求解器。David繼續(xù)說道：“今天，我們有一個幾乎完全由MSC Nastran構(gòu)建的模型組成的模型庫，支持各種MSC Nastran解決方案序列，如耐久性、NVH和復(fù)合材料等。由于我們專注于一個軟件環(huán)境，我們有時間深入研究CAE疲勞/NEF等新功能，并采用新開發(fā)MUMPS求解器，這將解決方案時間縮短了約50%。”

圖2 SOL 400非線性接觸分析

MSC Nastran是多物理場仿真的一部分

當(dāng)被問及“使用MSC Nastran或其他工業(yè)軟件是否有令人驚訝的好處？David回答道：“如果我們沒有這樣使用MSC Nastran，我們可能也不會在設(shè)計過程中引入海克斯康A(chǔ)ctran聲學(xué)仿真解決方案。”

Actran和MSC Nastran都包含在海克斯康工業(yè)軟件的多物理場解決方案中，并可以互轉(zhuǎn)換，使結(jié)構(gòu)分析能夠擴展到聲學(xué)分析，用于預(yù)測客車內(nèi)部和外部的噪聲水平。