Automobilindustrie

Water Crossing und Wassermanagement

Wo könnte Regenwasser in die Karosserie des Fahrzeugs eindringen? Erreicht es auch kritische elektrische Bauteile, die dann zusätzlich abgedichtet werden müssen? Wird Wasser über den Lufteinlass in den Motor gesaugt? Oder in die Klimaanlage? Wo könnte sich Schmutzwasser ansammeln und damit die Außenseite des Autos verschmutzen, vielleicht die Sicht durch die Fenster oder die Funktion der Sensoren beeinträchtigen? Mit MESHFREE sind Ingenieure in der Lage, die schwer vorhersehbaren Wege des Wassers durch die komplexe Geometrie im Inneren eines Fahrzeugs zu verfolgen. Das physikalische Modell von Tröpfchen und dünnen Filmen kann mithilfe von Oberflächenspannung und Kontaktwinkeldefinitionen präzise erfasst werden. Zur einfacheren Nachbearbeitung können Randelemente automatisch markiert werden, wenn sie während der Simulation mit Wasser in Berührung gekommen sind.

Kraftstoff-Management

Bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugen müssen ein Kraftstofftank und der dazugehörige Schlauch oft in den verbleibenden freien Raum der Karosserie passen. MESHFREE ist in der Lage, den Befüllvorgang eines Kraftstofftanks zu virtualisieren. So können die Ingenieure die Befüllungszeit und den möglichen Rückstau abschätzen. Abruptes Bremsen oder Kurvenfahren kann zum Schwappen des Kraftstoffs im Tank führen. Negative Auswirkungen sind ein möglicher Trockenlauf der Kraftstoffleitung sowie Aufprallgeräusche. MESHFREE bietet mit seinen fortschrittlichen Funktionen zur Geometrie- und Materialmodellierung einen virtuellen Einblick in die Auslegung von Schwappschutzmaßnahmen.

Sicherheit

Die Virtualisierung klassischer Crashtests ist seit langem ein etabliertes Werkzeug in der Automobilentwicklung. Mit MESHFREE gelingt die Ausweitung auf Crashs, die durch die Interaktion eines Autos mit Boden oder Sand verursacht werden. Dadurch lassen sich die Kosten für teure und zeitaufwändige Experimente drastisch reduzieren. Gemeinsam mit dem Automobilhersteller VW setzen wir auf eine Kopplung zu VPS (Virtual Performance Solution), einem Softwarepaket der ESI Group, um beispielsweise ein umkippendes Fahrzeug (Überschlagsprozesse) auf sandigem Untergrund zu simulieren. Verformungen der Karosserie werden vorhergesagt und notwendige Informationen für die Airbagauslösung können abgeleitet werden.

Komponenten der Übertragung

Der Umgang mit bewegten Geometrien ist eine der Stärken von MESHFREE. Dies gilt auch für die Fluid-Struktur-Interaktion (FSI), bei der die Bewegung der Geometrie und des Strömungsbereichs von der Lösung abhängt. Ein Beispiel dafür ist ein Rückschlagventi: Bei Druckumkehr passt sich der Federring an das Gehäuse des Ventils an und blockiert den Durchfluss in die »falsche« Richtung.

Weitere Simulationen für die Automobilbranche