Altair HyperWorks：汽车整车轻量化与性能优化关键技术

"HyperWorks整车轻量化技术在现代汽车行业中扮演着至关重要的角色，它通过集成的多学科优化方法来提升汽车设计的效率和性能。本文主要关注的是Altair Engineering公司的HyperWorks平台在汽车白车身设计中的应用，该平台包括了RADIOSS碰撞分析和OptiStruct静态与模态分析工具。 首先，HyperWorks的优化流程从工业设计造型开始，设计师通过设计空间的探索和拓扑优化来创建轻量化的结构。这个过程旨在提高刚度的同时降低车身重量，例如在荣威550开发案例中，仅通过3轮分析和8周的时间，就实现了概念设计的刚度提升一倍，而质量减少了50%。这显著节省了成本并加快了产品上市速度。 在整个优化过程中，NVH（噪声、振动与 harshness）性能是一个关键因素，因为减少车内噪音和振动能提升乘客舒适度。RADIOSS碰撞分析模块负责模拟车辆在碰撞时的响应，分析各部件对碰撞结果的影响，确保安全性和结构完整性。同时，OptiStruct被用于静态分析如扭转和弯曲工况，以及模态分析以确定整体结构的振动特性。 BIW（Body-In-White）优化则涉及到车身结构的整体设计，包括尺寸、形貌、形状、拓扑优化，以及对尺寸和形状的精细调整。HSTMDO（HyperStructural Topology Design Optimization）是高级优化技术，它能够智能地调整结构布局，以实现最佳的强度和重量比。 在荣威550的开发案例中，HyperWorks的强大之处体现在其统一的软件环境，如自动网格划分和报告生成，以及大量采用优化技术。即使在没有物理样机的情况下，通过CAE（计算机辅助工程）也能准确预测车辆性能，如振动特性。通过在每个设计阶段使用自动化前后处理功能，从概念优化到全局优化，再到细化设计，整个开发周期得以大幅度缩短。 总结来说，HyperWorks整车轻量化技术是一个集成了碰撞仿真、静态分析、模态分析以及多目标优化的综合解决方案，它对于满足汽车行业快速上市、降低成本和减少材料消耗的需求至关重要。通过其强大的功能和高效的流程，它正在推动汽车设计向着更轻、更强、更安静的方向发展。"