国产工业软件能否实现弯道超车？迈曦软件告诉你

      汽车开发是一项复杂的系统工程，零件多且结构复杂。在整车开发过程中，涉及到流体、结构、温度、电磁、NVH及车辆动力学等多方面知识。

      CAE技术应用在汽车开发中，可大幅度提升汽车开发设计的能力，指导新产品的开发设计，优化产品结构与性能，达到降本增效的目的，从而提升汽车生产企业的市场竞争力。

MxSim如何助力汽车数字化研发？

1、结构强度分析

      汽车结构刚强度分析是保证汽车安全性、可靠性的重要指标，因此汽车结构刚强度分析也是CAE技术在汽车工程中应用最广泛的方面。

      MxSim.Mechanical是迈曦自主研发的结构仿真分析软件，功能方面MxSim.Mechanical支持前处理、求解、后处理完整的CAE分析流程，具备几何建模、网格剖分、静力分析、非线性分析、模态分析、线性摄动分析、热分析、后处理、二次开发等功能模块，能够处理线形及非线性结构、振动、热力耦合、接触、螺栓预紧等复杂工程问题，并支持千万自由度以上的多部件、多连接问题的刚强度分析、模态分析、强非线性分析等。计算效率方面，在i9-10980XE，256GRAM的硬件配置下，调用18线程，可在20分钟以内完成100万网格的汽车白车身模型的前100阶模态分析。

      以下是通过MxSim.Mechanical通用结构分析软件对汽车白车身前扭工况的结构刚强度分析结果：

2、NVH分析

      随着收入水平的提高，消费者越来越看重汽车产品的舒适性即NVH（噪音、振动、平稳）性能，因此汽车开发中也必不可少要进行NVH分析。NVH分析主要包括动力系统NVH、车身NVH、底盘NVH三大部分，而汽车NVH分析则涉及到汽车在各级频率的模态分析，不同路面工况激励下的汽车振型，还有风噪、发动机噪声、轮胎噪声等声学研究。

      以下是通过MxSim.Mechanical通用结构分析软件对汽车白车身自由模态的分析结果：

3、疲劳耐久分析

      疲劳耐久性能是指汽车在正常的使用条件下，各主要结构部件在功能失效前所经历的时间，评价指标为失效时的行驶里程数。

      MxSim.Mechanical疲劳模块是迈曦自主研发的结构疲劳分析工具，包含高低周、安全因子、扫频、随机振动疲劳分析模块，支持多载荷谱、多材料、多有限元模型的结构疲劳寿命计算，能够输出疲劳寿命云图以及指定节点疲劳分析数据。

4、碰撞安全分析

      使用CAE技术对汽车碰撞过程进行仿真模拟，主要包括正碰、侧碰、后碰、40％偏置碰和行人保护等方面。实车模拟碰撞试验成本较高，仿真模拟可以大幅度降低开发成本。

      MxSim.Dyna是迈曦自主研发的显式动力学分析软件，集成了梁、板壳、实体等30余种单元类型，包含弹性、粘/塑性、超弹性等30余种材料模型，20余种连接与约束关系、10余种接触类型、10余种载荷与边界类型，能够进行结构刚强度、模态分析、接触碰撞、压溃吸能、弹击破坏、侵彻损伤、断裂失效、爆炸冲击等工况的仿真，独创的低阶高精度单元算法和无参数稳定接触力算法，在非线性计算中有着更高的稳定性，并支持GPU并行计算，可快速地完成大规模计算，帮助工程师获取到碰撞发生后车身及各关注件的位移、速度、加速度、能量等参数的变化。

5、空气动力学分析

      汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识，研究汽车行驶时，即与空气产生相对运动时，汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力（称为空气动力），以及汽车的各种外部形状对空气流动和空气动力的影响。此外，空气对汽车的作用还表现在汽车发动机的冷却、车厢里的通风换气、车身外表面的清洁、气流噪声、车身表面覆盖件的振动、甚至刮水器的性能等方面。

      MxSim.CFD是迈曦自主研发的GPU并行流体仿真分析软件，包含密度基可压缩流体模块和压力基流体传热模块，能够进行不可压到高超可压流体的全流速工程复杂外形气动分析，快速实现汽车外流场计算。例如，对于379万网格的仿真模型，采用单块RTX3090显卡，20分钟即可完成工况计算。

        除了这五大领域，迈曦软件也有一些前沿的CAE领域探索，比如多学科联合仿真、多场耦合、仿真流管理、仿真自动化等，迈曦软件将为汽车行业仿真分析提供更多解决方案，打造国产CAE开发领军平台，建立国产CAE软件应用的生态链条。