利用HyperWorks提升电动车机械性能与减轻重量

项目介绍

Altran作为工程服务领先供应商，在 Ecoshell项目中设计一款环保且轻量化的电动城市概念汽车，命名为 "CITI-zen Concept"。Ecoshell项目的主要目标为采用生物材料、优化机械性能、减轻重量、减少材料和生产成本。Ecoshell项目是在2011年1月开始的，当时预定时间是三年。在此项目中，Altran需要验证生物复合材料制成白车身的可行性，以及具备良好的扭转、弯曲及前碰撞性能。为满足产品开发要求，Altran采用的HyperWorks工具包括MotionView、OptiStruct、HyperMesh、HyperView和RADIOSS等软件应用于概念车研发的流程中。

作为全球创新和高科技工程咨询公司，Altran已经给主要的航空、汽车、能源、铁路、金融、医疗和电信公司提供30年的服务。从战略规划到产品制造全过程，包括产品开发等的每一阶段。Altran在四个关键领域提供专业知识：产品生命周期管理，机械工程，嵌入和关键系统及信息系统。Altran 分布在二十多国家，包括欧洲，美洲和亚洲。信息请访问www.altran.com

挑战

Ecoshell项目产品研发挑战包括使用生物材料满足汽车结构的重量目标、减少零件数量便于生产装配、完美的几何和车身构型、完美的部件形状等。为达到这些目标也同时满足安全、成本和生产的要求，Altran需要使用成熟软件工具来设计、开发和评估整车及其子系统和零部件的性能。

解决方案

Altran采用了HyperWorks软件套组，包括不同应用模块，覆盖了所有不同的专业需求。为达到重量目标，白车身优化用的是OptiStruct，Altair公司领先的优化技术，帮助工程师减少汽车零件设计，从原先的27个零件减到15个零件。另外所有零部件均是用OptiStruct进行优化达到最低重量并进行强度分析，保证部件的强度要求。MotionView用来确定部件的动态负载和模拟汽车在路面上行驶得到动态载荷。这个多体动力学分析包括转向、加速度和刹车等模拟。为准确定义车身零部件材料特性，Altran工程师先做出实验计划列出所需要的物理测试。这些测试包括：拉伸、弯曲、剪切、碰撞等等。然后工程师根据物理测试数据等效拟合成数值分析需要的材料性能。HyperMesh用来划分网格，包括所有连接到白车身零件，例如座椅、安全带、连接件、开闭件等等。最后用RADIOSS来进行前碰撞分析，最后用HyperView做生成仿真分析报告。就是这样的流程，所有概念车虚拟开发过程可以在一个CAE环境下完成。HyperWorks帮助Altran工程师开发了满足所有项目目标的汽车。

白车身静力结构分析

RADIOSS用来做碰撞测试，评估整车碰撞性能

MotionView用来确定部件的动态负载和模拟汽车在路面上行驶得到动态载荷

HyperMesh用来划分网格，包括所有连接到白车身的零件，例如座椅、安全带、连接件、开闭件等等

结论

HyperWorks给Altran提供了一个开发环境，这一个软件环境涵盖了开发所需要的所有专业学科。得益于OptiStruct、HyperMesh、MotionView和RADIOSS，Altran可以实现项目目标。今天整车重量不带电池是500kg (白车身：100kg) 而在下一步要达到的目标是400kg (白车身：80kg)

总体来说，HyperWorks帮助Altran：

在一个仿真环境与一个授权系统中覆盖所有产品开发需要的专业学科
提高汽车机械性能
达到新概念车的重量目标
评估和确认应用中最合适的生物材料