All Case Studies

使用shonDy应对水坑挑战

/images/case-studies/shonDy_Puddle/Title.png

本案例研究展示了shonDy和shonMesh在模拟复杂汽车场景中的能力,特别是车辆在通过带有减速带和积水水坑的通道时的表现。 通过模拟,可以深入了解汽车的悬挂动力学和流体相互作用。

案例描述

在本案例中,车辆通过一个具有下图所示尺寸的通道。 通道内有一段包含减速带的部分, 减速带之间的间隙充满水,形成了水坑。 减速带部分从通道入口约8米处开始,总长度约为14米。 汽车以每小时 20 公里的速度行驶,在深达 8 厘米的水坑中穿行。

通道的几何尺寸
汽车涉水通道

几何形状

通道的几何图形是根据上述草图使用shonMesh生成的,而汽车的几何图形则是由慕尼黑工业大学空气动力学和流体力学研究所开发的DrivAer 模型。 该模型旨在弥合过度简单的模型(如 Ahmed 车身)与复杂的量产车之间的差距。

下图显示了 STL 文件以及通道的 3D 几何结构,包括减速带。

3D geometry of the channel with speed bumps, created using shonMesh
3D channel geometry with speed bumps generated using shonMesh
STL geometry of the DrivAer model, developed at TU Munich
DrivAer model STL geometry from TU Munich

左下图提供了减速带的详细视图。 每个减速带的具体几何尺寸如下:减速带宽 3.9 米,高 12 厘米,通道两侧各有三个减速带。 右侧的减速带比左侧提前半个减速带开始。

右图显示了减速带 (透明) 以及水坑中水的几何形状。 每个水坑中大约有100升水。

Detailed view of the speed bump geometry
Close-up view of the speed bump geometry in the wading channel
Visualization of the speed bumps and fluid geometry in the puddles
Visualization showing speed bumps and the fluid geometry in the puddles

案例设置

在此仿真中,车辆在延迟1秒后开始移动,在2秒内从0加速到5.5米/秒,然后保持这一速度直到仿真结束。 总仿真时间为10秒,代表车辆通过整个通道所需的时间。 精确的速度变化曲线如下图所示。

模拟过程中的汽车速度曲线
汽车速度曲线,包括加速度和稳态运动

液体设置

液体区域被划分为四个大小相同的水坑,总仿真液体体积为0.39立方米。 每个水坑中的水量大致相同。 在此仿真中,流体粒子的半径设置为2.5毫米,总共使用了约310万个粒子。 这种高粒子分辨率确保了车辆与水坑相互作用时流体行为的精确再现。

仿真结果

以下视频概述了仿真结果。 视频重点展示了车辆在通过通道内减速带和斜坡时悬架系统的变形情况。 此外,视频还演示了流体在车辆上的分布和覆盖率,特别关注了右前轮胎周围的区域。

悬挂系统反应

下图展示了车辆悬架系统随时间的反应。 左图显示了后悬架系统的变形情况,而右图则聚焦于前悬架系统。 这些数据有助于分析车辆动力学对减速带和流体相互作用的响应。

Rear suspension system deformation over time
Graph showing rear suspension deformation over time in response to speed bumps
Front suspension system deformation over time
Graph showing front suspension deformation over time in response to speed bumps

This might also interest you:

feature image background pattern

shonDy的汽车涉水仿真

使用的产品
shonDy shonMesh

在汽车工业中,涉渡指的是车辆以低速行驶穿过较深水域,如渡河或在洪水泛滥的道路上行驶。 车辆能安全涉渡的深度至关重要,其测量标准是轮胎接触点与发动机进气系统之间的距离。 这一数据的测量至关重要,能够防止水进入发动机,并在进行此类操作时有效保护发动机免受损害。 案例描述 本案例将对上述涉水场景进行仿真。 模拟过程中,车辆将行驶于深度为30厘米的水道中。 该水道的具体尺寸已在下图中详细展示。 本次仿真设置两种车速:2 m/s(约7 km/h)及3.

feature image background pattern

使用的两种流体分别代表25°C和-40°C的润滑剂。

使用的产品
shonDy

齿轮润滑对于保持齿轮系统的效率和耐用性至关重要,它可以减少摩擦、散热以及防止磨损和腐蚀。 适当的润滑可确保平稳运行,延长零部件的使用寿命,并提高系统的可靠性。 在低温条件下,润滑变得更加重要。 寒冷条件可能会导致润滑剂变稠,降低了它们流动及保护齿轮表面的能力。 这可能导致摩擦增加、磨损以及启动问题。 专用低温润滑剂旨在保持流动性和有效性,即使在寒冷环境中也能确保一致的保护和平稳运行。 在这种情况下,目的是将模拟结果与实验结果进行比较。 在这种情况下,我们的目标是将模拟结果与实验结果进行比较,重点关注不同温度下的润滑情况。 基础案例](/case-studies/gear_box/) 已在前面介绍过。 详细信息和一般案例设置可以在那里阅读。 主要区别在于不同温度下的粘度变化,影响润滑剂性能 我们将比较两个高转速的情况和实验数据。 通过分析这些案例,我们旨在评估润滑油在不同温度条件下的行为,并验证仿真结果与真实世界性能的一致性。 这项比较将提供不同温度范围内润滑剂效能的洞察,并有助于优化齿轮系统设计,以提升其可靠性和效率。 案例设置 如前所述,该案例使用的几何形状与 基础案例 相同,因此这里只提及与基础案例的不同之处。 这两种流体属性分别用于代表润滑剂在 25°C 和 -40°C 的情况。 参数 案例 1 (25°C) 案例 2 (-40°C) 输入速度 1543 RPM 1543 RPM 液体体积 400 毫升 400 毫升 密度流体 809.

feature image background pattern

在下面的视频中,案例2的输入速度为 980 Rpm

使用的产品
shonDy

齿轮润滑是维持高效耐用的齿轮系统的关键方面 它涉及使用润滑剂来减少摩擦、散热并防止齿轮机构的磨损和腐蚀 适当的齿轮润滑可确保平稳运行,延长零部件的使用寿命,并有助于提高整个系统的可靠性。 在这种情况下,目的是将模拟结果与实验结果进行比较。 在润滑方面,下图中标记的区域对于润滑至关重要 红色圆圈突出显示轴承,箭头表示通向轴承前面这些腔室的小通道 在模拟中,这些区域通过采样窗口进行监测,以定量了解轴承内的液体量和腔内的流量 在实验的图片中,相同的区域以绿色突出显示。 为了有效地润滑轴承,必须通过通道将润滑剂注入腔内。 通过将不同旋转速度下的这些关键区域与实验结果进行比较,可以确定模拟的准确性。 通过将不同旋转速度下的这些关键区域与实验结果进行比较,可以确定模拟的准确性。 .

We are ready to help!

  1. Fill out the form

    Provide your contact details and message.

  2. We will contact you

    We'll schedule a free consultation to review your goals.

  3. Tailored Proposal

    You'll receive a detailed proposal with timeline, deliverables, and pricing.

  4. Project Kickoff

    After approval, we give you direct access to our engineers.

We typically respond within 24 hours.