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【分享】Simcenter Motionsolve车辆动力学仿真应用
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【分享】Simcenter Motionsolve车辆动力学仿真应用

2026-10-23

深圳市和粒科技有限公司(Hollysw),西门子工业软件金牌代理商、西门子 EDA、Altair、耐驰仪器授权代理商,提供工业仿真 EDA/CAE 软件与可靠性热测试、热分析仪器。

Motionsolve提供了一个全面的汽车、卡车和摩托车的模型库,可用于模拟悬架行为和整车车辆动力学。通过车辆库可以创建各种类型的整车和悬架等子系统模型,包括悬架、车身、传动系统、制动系统、转向系统等。定制化的车辆建模向导界面,在向导界面中选择模块类型创建子系统和整车模型。

  • 标准模型库

  • 标准工况库

  • 流程化装配向导

  • 自动生成报告

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图:车辆建模向导

Motionsolve 提供了一套全面的车辆动力学分析功能,其核心在于通过标准化的分析工况库以及高精度的求解器,覆盖从悬架特性到整车性能的完整开发流程。

01 K&C 特性分析

Motionsolve 的 K&C 分析通过模拟车辆在试验台上的受力和位移,分析悬架的运动学(Kinematics)和柔度(Compliance)特性。 支持轿车/轻型卡车、重型卡车等多种车辆库。K&C 工况包含一系列标准子分析,包括轮跳(Ride)(车轮同向跳动)、侧倾(Roll)(车轮反向跳动)、patch 力以及转向(Steer)分析等。分析完成后可自动输出报告,包含关键悬架设计参数,如前束角(Toe)、外倾角(Camber)变化、轮跳转向(Ride Steer)、侧倾转向(Roll Steer)、运动比(Motion Ratio)以及阿克曼(Ackerman)几何等。

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02 车辆操稳性能分析

Motionsolve 内置了多种标准化工况,用于车辆的操稳性能分析。涵盖稳态回转试验、角阶跃、蛇行试验以及双移线等,用于全面验证车辆的操控精准度和稳定性。支持 MF-Tyre/MF-Swift/Ftire/CDTire 等高精度轮胎模型。可评估车辆的转向精准度、横摆角速度、侧倾特性等操稳指标。其价值在于:以虚拟仿真替代大量实车场地试验,消除制造误差与驾驶员操作不一致带来的数据偏差,降低研发成本、缩短开发周期,为底盘调校和操稳性能改善提供高效指导。

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03 车辆n-post立柱试验台分析

n-post试验台能够模拟车辆在受到路面激励情况下的动态响应,进行车辆的疲劳耐久性能和平顺性的测试。Motionsolve标准工况模板中提供了用于整车系统耐久分析和车辆平顺性分析的立柱试验台工况n-Post,可以进行四轮车辆的台架振动分析,也可以进行多轴车辆的分析。n-Post 工况用于验证车辆的行驶性能,并用于与物理测试信息的关联。车辆由 通过连接到车轮的立柱进行激励。n-Post工况中激励的位置可以选择车轮中心点或者轮胎接地点,也可以手动在任意位置添加激励。

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04 车辆虚拟路面分析

Motionsolve中可以模拟车辆在试验场进行的耐久性和乘坐舒适性测试,进行虚拟路面仿真需要以下组件:路面文件、带有驾驶员的车辆以及轮胎模型。Motionsolve虚拟路面分析将高精度数字路面与多体动力学求解器结合,在计算机中构建虚拟试验场。它支持导入真实扫描路面,模拟轮胎与路面的动态接触。作用包括:预测底盘动态载荷与疲劳寿命,评估舒适性、操控稳定性及越野通过性,支持主动悬架与HIL测试。可替代部分实车道路试验,缩短开发周期、降低成本和风险。

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Motionsolve也支持车辆软土路面分析,具有软土路面库,软土路面模型中将黏土、沙地等可压缩地面离散为垂直弹簧网格,结合Bekker-Wong理论计算轮胎沉陷、牵引与阻力,并考虑多次碾压的压实效应。支持在建模中设置软土轮胎和路面参数,在后处理中查看土壤变形。可用于越野通过性、牵引控制、履带车辆评估,也可与离散元仿真软件EDEM联合仿真实现高精度颗粒土壤交互。

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Motionsolve以多体动力学为内核,支持刚柔耦合、机电液控多学科联合与实时仿真。同时也提供灵敏度分析与优化设计能力,助力车辆参数匹配和性能权衡。开放接口便于二次开发与自动化流程集成,满足定制化工程需求。借助高性能并行计算,可高效求解大规模复杂模型,为车辆动力学仿真提供稳定、可扩展的底层平台。

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深圳市和粒科技有限公司(Hollysw)总部设于深圳,在上海、苏州、北京、武汉、成都、佛山设有办事处,为西门子工业软件中国区金牌代理商(具备西门子专业技术认证)、西门子 EDA 代理商、Altair 软件授权代理商、耐驰(NETZSCH)仪器中国代理商。可提供 Star-ccm+、Flotherm、Floefd、Amesim、Flomaster、Simcenter 3D、Calibre、Questa、Hypermesh、Hyperworks、Optistruct、RapidMiner、Simsolid 等工业软件方案;同时供应 T3Ster SI 热阻测试仪、POWERTESTER 功率循环测试设备、LMS 振动噪声测试系统、TMA 热机械分析仪、DMA 动态热机械分析仪、DSC 差示扫描量热仪、STA 同步热分析仪、TGA 热重分析仪、旋转流变仪、LFA 闪射法导热仪、热流法导热系数测量仪,配套方案选型、系统集成、设备调试、工程咨询等技术服务,面向汽车电子、消费电子、电力电子、新能源、材料领域企业与科研机构。