為汽車前燈設(shè)計(jì)尋找更清潔、更智能的材料從未如此容易。

使用Ansys Granta MI材料數(shù)據(jù)管理軟件，您能夠訪問綜合全面的數(shù)據(jù)，例如MaterialUniverse?數(shù)據(jù)集，其中包含了面向數(shù)千種工程材料的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境信息；還有先進(jìn)的Global Polymer庫，包含了100,000多種聚合物牌號(hào)的詳細(xì)信息（其中包括來自SABIC的聚合物）。

SABIC是全球領(lǐng)先的石化產(chǎn)品制造商，生產(chǎn)應(yīng)用于汽車前燈的高性能聚合物。在汽車應(yīng)用等眾多項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程中，通過使用Granta和Ansys多物理場仿真工具，用戶可以實(shí)現(xiàn)無縫的材料選擇。

SABIC提供一系列材料解決方案，其中包括耐高溫解決方案的ULTEM?樹脂系列、LNP?化合物和PC共聚物樹脂、NORYL?樹脂等。用戶不僅可以在Granta MI Enterprise和Ansys Granta Selector的材料庫中獲得這些材料的數(shù)據(jù)，也可以將其輕松導(dǎo)出到各種Ansys仿真平臺(tái)。

樹脂深受歡迎的原因

ULTEM聚醚酰亞胺（PEI）樹脂被廣泛用于各行業(yè)的多種應(yīng)用，包括電子、汽車、醫(yī)療、工業(yè)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施。這些樹脂牌號(hào)通?？勺⑺艹尚蜑樗璧膸缀涡螤睿瑥亩鴮?shí)現(xiàn)工業(yè)量級的大規(guī)模生產(chǎn)。

數(shù)字矩陣LED前燈

汽車前燈的造型設(shè)計(jì)是汽車品牌識(shí)別的重要部分。盡管LED等新技術(shù)可提供高性能和自適應(yīng)照明，但也為制造商帶來了新的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。這些設(shè)計(jì)涉及高度的幾何復(fù)雜性和眾多組件。LED和電子組件產(chǎn)生的高溫會(huì)影響幾何形狀，進(jìn)而影響照明性能。相關(guān)汽車規(guī)范嚴(yán)格規(guī)定了前燈光束在使用中可以偏離的距離，以避免給迎面來車的駕駛員造成眩目。

圖1：SABIC推出了各種品牌材料解決方案，包括ULTEM?樹脂、LNP?化合物、NORYL?樹脂、LEXAN?共聚物和EXTEM?樹脂。這里展示了精選的SABIC ULTEM樹脂

SABIC的ULTEM樹脂可充分滿足數(shù)字矩陣前燈的耐高溫設(shè)計(jì)要求（高達(dá)230℃）。此外，該材料的尺寸穩(wěn)定性和低釋氣性能可與金屬和玻璃材料解決方案相媲美，但其重量更輕。潛在的數(shù)字矩陣LED前燈應(yīng)用包括鏡筒、墊片、支架、反射鏡和數(shù)字微鏡器件（DMD）插座。

更智能的設(shè)計(jì)

在開展實(shí)際的生產(chǎn)制造和測試之前，使用數(shù)字模型來驗(yàn)證性能和可制造性已成為一種行業(yè)規(guī)范，這樣做有助于減少重新設(shè)計(jì)、確保滿足開發(fā)時(shí)限、并實(shí)現(xiàn)成本目標(biāo)。通過訪問高質(zhì)量、完整且可比較的多點(diǎn)材料數(shù)據(jù)，工程師和設(shè)計(jì)人員可以確保虛擬驗(yàn)證的準(zhǔn)確性，從而讓他們能夠更加信心十足地完成設(shè)計(jì)流程，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和后續(xù)產(chǎn)品故障。

同樣地，多物理場方法深受工程師青睞。好消息是，SABIC與Ansys合作提供關(guān)于ULTEM樹脂的詳細(xì)材料信息，可直接用于主要的Ansys求解器。這些數(shù)據(jù)包括應(yīng)力-應(yīng)變和蠕變曲線等非線性力學(xué)屬性，以及隨溫度變化的熱電數(shù)據(jù)。用戶可以在Granta MI和Granta Selector中的Global Polymer材料庫中獲取ULTEM材料數(shù)據(jù)，并將其導(dǎo)出到Ansys仿真平臺(tái)，包括Ansys Workbench和Ansys Mechanical。

汽車制造商并不是唯一想要在光學(xué)設(shè)計(jì)中探索多物理場的群體。去年，一個(gè)大學(xué)生團(tuán)隊(duì)利用Ansys多物理場工具設(shè)計(jì)了一輛太陽能賽車，包括使用Speos開展前燈設(shè)計(jì)。利用Speos，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了符合大賽規(guī)則且能耗更低的車燈。這不僅可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)出力，而且還能夠顯著減少過熱問題。因此，更智能的材料選擇有助于設(shè)計(jì)更小巧、更低成本的車燈。與此同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)還使用Mechanical開展結(jié)構(gòu)分析，并使用Ansys Fluent進(jìn)行計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）仿真。

五步走：五個(gè)簡單步驟完成材料選擇

現(xiàn)在，讓我們以如何選擇ULTEM樹脂為例，來探索Granta-SABIC工作流程。

通過結(jié)合使用Granta仿真材料數(shù)據(jù)（包括SABIC聚合物）以及Ansys多物理場仿真工具，您可以完成完整的汽車前燈設(shè)計(jì)。

步驟：

1. 從Granta材料數(shù)據(jù)庫中找到并選擇所需的ULTEM樹脂

2. 查看所有可用數(shù)據(jù)，包括熱分析

3. 將其導(dǎo)出至您選擇的仿真應(yīng)用中。例如，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常使用Workbench仿真集成平臺(tái)，以整合Mechanical來解決結(jié)構(gòu)和溫度相關(guān)的問題

4. 根據(jù)需要集成其它多物理場工具，例如Ansys Icepak電子冷卻仿真軟件或Ansys Speos光學(xué)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證軟件

5. 將樹脂指定為Granta MI中的首選材料

圖2：在Ansys Granta MI Enterprise Gateway中指定并保存推薦或首選的材料

得益于能夠從同一平臺(tái)選擇材料和創(chuàng)建模型，設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量設(shè)計(jì)，在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中跨應(yīng)用比較材料，以確保選擇最佳的材料，并提高虛擬驗(yàn)證的準(zhǔn)確性。

例如，ULTEM樹脂支持需要大規(guī)模加工的嚴(yán)苛產(chǎn)品設(shè)計(jì)。它具有獨(dú)特的高耐熱性、穩(wěn)定的絕緣性、高強(qiáng)度、高剛度和尺寸穩(wěn)定性等各種優(yōu)勢。這種樹脂本質(zhì)上是無鹵素并阻燃的，同時(shí)具有紅外（IR）透明性、水解性和化學(xué)穩(wěn)定性。

從始至終的材料支持

Granta MI Enterprise可完全嵌入到業(yè)界領(lǐng)先的系統(tǒng)中，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）和產(chǎn)品生命周期管理（PLM），以確保在各設(shè)計(jì)流程中準(zhǔn)確應(yīng)用材料數(shù)據(jù)和屬性。

此外，無論是測試數(shù)據(jù)還是仿真軟件，Granta都能夠確保數(shù)據(jù)和結(jié)果完全可追溯。數(shù)據(jù)始終與仿真模型相關(guān)聯(lián)，這允許用戶對饋送到仿真中的數(shù)據(jù)和分析歷史進(jìn)行追蹤。這樣，工程師和設(shè)計(jì)人員能夠提高仿真結(jié)果的置信度，從而更方便在后期開展進(jìn)一步分析，并為仿真工作中包含的企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）提供保護(hù)。

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁 >