Altair Taiwan Blog

BMW是一家德國跨國公司，生產豪華汽車和摩托車。隨著1923年生產的第一輛摩托車，他們目前的產品系列包括各種軸，鍊和皮帶驅動型號，設計用於越野，兩用和運動，由各種發動機提供動力，從單缸，各種兩缸（平行雙缸，扁平雙缸，平板車等），四缸直列和六缸直列式。

行業

汽車

挑戰

通過自動化BMW Motorcycle的曲軸建模，縮短了模型構建過程的時間

解

使用SimLab實現曲軸建模過程的自動化

結果

• 在模型創建時間減少80％ - 半天與兩週的建模時間相比
• 實現預算預測和規劃的準確性
• 模型質量的一致性
• 作為內部資源，模型構建的靈活性
• 迭代效率高

 

曲軸模型建立

BMW的曲軸模型構建以前外包給外部供應商，模型的平均時間在1-2週之間，具體取決於發動機類型。 該組織的既定程序要求對要生產的新曲軸模型進行年度估算，以此作出預算決策。 通常，由於供應商的限制因素不同，模型數量的實際產量將低於估計值。 此外，對於任何需要的額外曲軸型號，整體訂單處理時間可能需要很長時間。 為了促進有效的預算規劃和決策，有必要高度自信地進行模型生產預測的準確性。 根據在另一家工廠與Altair SimLab合作的員工的建議，寶馬集團選擇Altair作為開發合作夥伴，以探索替代解決方案。

The typical key elements of a crankshaft are the Main Bearing Journal, the Crank Pins, and the Crank Webs

使用Altair SimLab自動化BMW Motorrad的曲軸建模

第一個項目的首要行動方案是複製經典方法。 這需要復制先前供應商的流程並在不使用所有SimLab功能的情況下構建模型。 然而，Altair工程師同時使用SimLab技術開發了相同的模型，然後向寶馬展示了該過程。 由於摩托車曲軸仿真使用詳細的FE網格進行結構和疲勞分析，由於FE網格劃分的持續時間較長，因此我們的想法是在SimLab中建立自動曲軸嚙合的過程。 在第二個項目中，經典流程已遷移到完整的SimLab流程。 BMW Motorrad採用SimLab對發動機曲軸進行結構和疲勞分析建模的半自動化流程包括以下步驟：

1. Group assignment

導入和定位CAE文件後，該過程從Group分類開始

2. Mesh controls & surface mesh

在步驟2中使用相應的網格控件創建表面網格

3. Layered elements, volume mesh & RBEs

該過程中最密集的步驟之一，步驟3涉及若干任務，例如分層元件體積生成和齒輪嚙合

4. Renumbering and group set definition

在不到一分鐘的時間內完成，第4步主要包括元素證明和節點集的生成

SimLab中的比較工具可識別當前模型與新變體之間的差異，並有助於將組結構從當前模型轉移到新變體，只需很少的用戶交互即可更新組。 組結構是整個自動化過程的基礎。使用SimLab流程將BMW的模型創建時間縮短了約80％。 對於4-cyclinder，以前用了大約一個小時的用戶交互過程現在使用SimLab減少到5-10分鐘。 是時候建立第一個新模型了已經減少到大約半天，連續變化大約一個小時。

“傳統的有限元建模流程已遷移到完整的Altair SimLab流程，這使BMW的模型創建時間縮短了約80％。這意味著縮短了交付週期，因此最大的好處就是能夠實現更好的預算預測和決策製作，記錄生產過程的改進和極大的靈活性。“

新模型讓預算與靈活性都提高
通過縮短交付週期，主要的好處就是能夠實現更好的預算預測和決策，記錄生產過程中的改進以及極大的靈活性。隨著模型構建現在的內部化，它們可以在需要時構建，而不依賴於外部供應商。