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Case Study

Ansys LS-DYNA的隐式求解方法在汽车座椅中的运用

“借助 Ansys LS-DYNA 的隐式求解器,我们可以在同一软件环境中同时完成显式和隐式分析。这不仅节省了模块成本,避免了使用独立工具,还加快了从显式到隐式模型的转换,降低了培训需求,并确保在大变形、非线性及收敛分析中的可靠精度。”

—— 施金金,延锋国际 FEA 负责人


汽车行业的快速发展显著缩短了产品迭代周期。无论是传统车企还是新兴新能源车企,都面临着巨大的竞争压力,需要通过降本和降低产品价格来争夺市场份额。这种压力也直接传导至一级和二级供应商。作为中国领先的汽车零部件供应商,延锋国际开始重新审视内部成本结构,寻求效率提升,并探索仿真软件的多学科应用。基于此,延锋国际尝试将 Ansys LS-DYNA 非线性动力学结构仿真软件中的隐式求解器应用于结构强度分析。

挑战

延锋国际长期广泛使用 Ansys LS-DYNA 进行显式动力学仿真。然而,在某些隐式分析场景下(如结构强度分析或模态分析),公司仍需额外采购主流的计算机辅助工程(CAE)软件工具。这不仅意味着需要投入时间学习新的软件系统,还可能需要对现有模型进行重建,以适配不同的仿真平台。这大大影响了开发效率,同时也带来了额外的资金投入和人力成本。

YanFeng seat analysis in LS-DYNA

基于 LS-DYNA 的座椅整椅分析

工程解决方案 

  • LS-DYNA 的隐式动力学功能,使用户只需对现有显式模型进行少量修改,即可完成隐式分析。其具有支持大变形,非线性,易收敛等优点,且可避免显式算法计算静态工况的惯性效应。
  • 近年来,LS-DYNA 软件持续升级,隐式功能不断完善。延锋国际将隐式求解器引入强度分析,并建立了一套可同时适用于显式与隐式仿真的统一模型体系。基于 LS-DYNA 的仿真结果与实测结果进行对标验证,成功满足项目要求。该方法显著提升了工作效率,降低了整体成本,并通过统一建模体系实现了更高效的模型迭代。
YanFeng steering wheel analysis

基于 LS-DYNA 的方向盘强度分析(结果与实测高度一致)

最终成果

2024年3月,延锋国际基于 Ansys LS-DYNA 软件的隐式求解器,成功验证了 “单一软件,多重应用” 的理念。鉴于市面上大多数仿真工具各自侧重不同领域,企业通常需要投入多个平台来支撑业务开展。而借助 LS-DYNA 的隐式分析能力,延锋国际如今仅需一个工具,甚至基于同一模型(经过简单调整),即可同时完成显式与隐式仿真。这不仅显著提升了软件利用率,也有效增强了研发效率。

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