Optimierung der Fahrzeugkarosserie durch Simulation

Effiziente Karosserieentwicklung und -optimierung durch das Reduzieren von Prototypen.

Vehicle Body Simulation

Die Karosserie ist das wohl vielseitigste Element eines Fahrzeugs. Wesentlich für den optischen Eindruck verantwortlich, bietet sie auch Schutz vor witterungsbedingten Einflüssen. Darüber hinaus muss berücksichtigt werden, dass dort, wo Luft strömt, auch Strömungsgeräusche entstehen. Diese Geräusche können sowohl rund um das Fahrzeug als auch im Innenraum wahrgenommen werden.

In den letzten Jahren hat die Anzahl der Sensoren und Kameras an Bord moderner Fahrzeuge weiter zugenommen. Der Grund dafür ist die Zunahme der Fahrerassistenzsysteme und autonomen Fahrfunktionen (Advanced Driver Assistant Systems/Autonomous Driving, ADAS/AD). Schon kleinste Verschmutzungen können deren Leistung beeinträchtigen und damit ein Sicherheitsrisiko darstellen.

Lange Zeit lag der Schwerpunkt beim Außendesign von Fahrzeugen auf der Ästhetik. Mit der Entwicklung neuer Fahrzeugtechnologien hat die Karosserie nun viele neue zusätzliche Funktionen.

Um die Sicherheit der Passagiere zu gewährleisten, müssen die Ingenieure die Auswirkungen von Regenwasser und Verschmutzung bei der Gestaltung der Aerodynamik des Fahrzeugs berücksichtigen. Dies gilt nicht mehr nur für die Windschutzscheibe und Fenster. Um zuverlässig zu funktionieren, müssen die Sensoren und Kameras des ADAS/AD-Systems bei allen Wetter- und Straßenverhältnissen einwandfrei funktionieren. Bei batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs) hat die Aerodynamik eine besondere Bedeutung. Die äußere Form bestimmt den Luftwiderstand und beeinflusst so die Reichweite.

Vehicle Body Simulation

Das Wassermanagement und die Aerodynamik des Fahrzeugs sind eng miteinander verbunden. Im Laufe eines Kalenderjahres wird ein Fahrzeug mit verschiedenen Formen von Wasser konfrontiert. Allein das Regenwasser stellt mehrere Herausforderungen dar. Bei Fahrten im Regen muss das Wasser optimal vom Fahrzeug abgeleitet werden. Sammeln sich Schnee und Eis an oder beschlagen Windschutzscheiben und Fenster durch die Feuchtigkeit, ist das nicht nur unangenehm. Es ist ein Sicherheitsrisiko. Gleiches gilt für die Verschmutzung des Fahrzeugs. In jedem Fall muss darauf geachtet werden, dass das Wasser nicht in Bereiche des Fahrzeugs gelangt, in denen es Schäden verursachen kann.

Vehicle Body Simulation

Ein Punkt, der nicht vernachlässigt werden darf, ist die Selbstverschmutzung. Besondere Schlüsselstellen am Fahrzeug sind Stellen, an denen eine Strömungsablösung stattfindet - zum Beispiel an den Seitenspiegeln, wo ein Sog entstehen kann.

Um die Karosserie aerodynamisch zu optimieren, werden an den Prototypen die unterschiedlichsten Tests durchgeführt. Jede Änderung am Design führt zu neuen Prototypen und neuen Tests. Virtuelle Zwillinge ermöglichen es nun, einen großen Teil der Tests, ohne einen realen Prototyp und im Büro durchzuführen.

Vehicle Body Simulation
Vehicle Body Simulation
  • Beschleunigen Sie Ihre Karosserieentwicklung mit innovativen und hocheffizienten CFD-basierten Simulationslösungen.
  • Treffen Sie datenbasierte Konstruktionsentscheidungen mithilfe von Virtuellen Zwillingen.
  • Untersuchen Sie das Verhalten von Wasser, das Auftreten von Verschmutzung und Schneeanhäufung im Detail ohne einen physischen Prototypen. Erzielen Sie verlässliche Ergebnisse mit der benutzerfreundlichen, netzfreien Strömungssimulation Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH).
  • Gewinnen Sie ein detailliertes Verständnis der Strömungsfelder in und um das Fahrzeug.
  • Reduzieren Sie Ihren Aufwand für die Vorbereitung der Modelle und die Vernetzung mit der Embedded Body Methode.
Water Management Simulation
Fahrzeug-Wassermanagement

Das Design für das Wassermanagement von Fahrzeugen ist ein wichtiger Teil des Fahrzeugentwicklungsprozesses, der immer noch stark von physikalischen Tests abhängig ist.

Die Mobilitätsrevolution ist in vollem Gange. Dabei geht es nicht nur um die Entwicklung von neuen, nachhaltigeren Antriebssystemen. Vielmehr befindet sich der gesamte Entwicklungsprozess im Umbruch - dabei übernimmt die Simulation die Führung.

Gerade jetzt ist es wichtig, die Herausforderung zu verstehen, vor der jeder von uns - OEM oder Lieferant gleichermaßen - steht, wenn es darum geht, die Grenzen des eigenen Designprozesses und die unserer Ingenieure zu erweitern. Mit der wachsenden Zahl unterschiedlicher Systeme verändern sich Fachbereiche und Teamstrukturen. Wir verstehen das. Auch wir in AVL durchlaufen diese Prozesse, denn wir sind nicht nur Softwareentwickler, wir sind auch Ingenieure und damit Anwender. Unser Wissen setzten wir in intuitiven Workflows, Generators, Wizards und Auswertungen in unserer Software und Projekten um.

AVL Headquarters

Wir sind Ihr globaler Partner bei der Verwirklichung der Mobilität der Zukunft. Eine Mobilität, die sich durch minimale Auswirkungen auf die Umwelt auszeichnet. Wir bieten Ihnen Simulationslösungen, die von der Komponenten- bis zur Systemanalyse reichen. Da wir tief in den Entwicklungsprozess integriert sind, können Sie mit unseren Softwarelösungen - Tools und Projekten - die Herausforderungen der Virtualisierung meistern.

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75

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