如何利用 Ansys 軟體實現車用電子的高效設計與可靠度

隨著車輛個性化的時代來臨，車內所有表面都能變成可自訂的觸控螢幕，並結合 AI 提供更智慧的駕駛體驗，因此車載資訊娛樂系統將成為汽車 OEM 品牌差異化的關鍵，而同時也帶來了汽車安全挑戰。

隨著車輛複雜性增加，各系統需無縫協作以確保安全運作。為此汽車零組件大廠 Marelli 公司開發了軟體定義車輛 SDV 支援平台，借助 Ansys 模擬軟體快速滿足汽車 OEM 需求。

 

Ansys 模擬軟體結合數位孿生提供強大的分析能力

汽車零組件大廠 Marelli 公司將 Ansys 軟體結合數位孿生技術，幫助汽車 OEM 在駕駛艙內優化被動安全系統和組件，並確保產品符合車輛安全標準。透過 Ansys 軟體和數位孿生，Marelli 公司能夠精確模擬駕駛艙內各組件實際的運作情況和故障檢查，從而確保車載資訊娛樂系統的可靠性和功能性，並減少物理測試成本。

 

Ansys 軟體推動車輛整體協作，助力保護乘員安全

Ansys 軟體幫助 Marelli 公司全面模擬駕駛艙佈局，確保車載資訊娛樂系統與其他組件在碰撞中協同工作，維持完整性並保障乘員安全。透過 Ansys 的模擬功能，Marelli 公司能與合作夥伴共同設計更高水準的車輛個性化解決方案，促進產品創新並縮短上市時間。

 

利用 Ansys Discovery 3D 進行幾何準備，提升車用電子設計效率

設計團隊將駕駛艙內所有組件的幾何形狀，透過 Ansys Discovery 軟體創建離散化的模型，可快速將參數化的幾何形狀轉換為有限元模型，以便使用多物理場求解器進行模擬分析。

Ansys Discovery 軟體擁有直觀、易用的使用者介面，能夠快速進行產品的建模和編輯，除此之外，Discovery 提供即時模擬選項，可在變更產品設計後，立即進行結構、流體、熱分析等模擬，讓工程師大幅減少產品來回測試和修改的時間，提升產品的設計效率。

 

使用 Ansys Granta MI 材料數據與選擇，打造更可靠的車用電子組件

在創建產品模型的過程中，工程師可在 Granta MI 軟體的幫助下進行材料選擇。「我們為每個離散化組件分配屬性和材料」Marelli 公司的電子機械技術團隊模擬主管 Calcopietro 說：「例如在駕駛艙中，我們為每個組件分配塑膠屬性的材料，或是帶有碳纖維的聚丙烯材料。不論它是金屬還是塑膠，在 Ansys Granta 軟體的幫助下，我們都可以理解每種材料的預期行為。」

Ansys Granta MI 擁有超過10萬筆進階材料的詳細數據庫，涵蓋金屬、聚合物、複合材料、航空材料等，幫助工程師省下搜索材料數據的漫長時間。此外，可透過 Granta Selector 工具進行智能材料選擇，快速篩選出最適合產品的材料，讓工程師打造出安全可靠的車用電子組件。

 

透過 Ansys Mechanical 線性和非線性結構分析，增強車用電子的可靠性

Marelli 研發團隊使用 Ansys Mechanical 軟體建立儀表板應力分析的邊界條件，並模擬鋼球撞擊儀表板中央的衝擊力，以確認儀表板承受載荷的情形。而鋼球本身則代表駕駛或是乘客的頭部，用於了解可能導致前排乘員死亡的撞擊。

Ansys Mechanical 軟體的有限元分析 FEA 求解器，具有結構、斷裂、振動等線性和非線性的結構分析功能，能夠模擬組件在各種極端條件下的表現，幫助工程師提升產品性能和安全性，同時大幅節省產品的測試成本以及開發週期。

 

借助 Ansys LS-DYNA 動態衝擊和撞擊模擬，確保車用電子的使用安全

Marelli 研發團隊也想了解儀表板碰撞中的變形，以及碰撞後儀表板的整體結果，因此使用 LS-DYNA 軟體進行模擬分析。Marelli 公司的電子機械技術團隊模擬主管 Calcopietro 說：「我們能夠模擬這些非常短時間內的結果」、「可能是 20 毫秒，也許最多 30 毫秒，這包括對組件內部應力、塑性變形和行為的評估，之後我們將根據車輛安全標準仔細檢查模擬結果。」

Ansys LS-DYNA 是深受全球前幾大汽車 OEM 青睞的動態衝擊和撞擊模擬軟體，大多數 Tier1 廠商也都使用 ANSYS LS-DYNA 求解器進行組件在短時間內承受載荷的動態模擬，例如跌落、衝擊、穿透、粉碎、碰撞、乘員安全等測試。

 

使用 Ansys 軟體將汽車安全開發速度提高 90%

透過 Ansys 軟體讓 Marelli 公司成功的將汽車安全開發的時間和成本降低了 90%，開發效率顯著提升，讓企業能夠更快速且穩健地應對市場需求。CAE 模擬軟體不僅縮短了 25% 的開發週期，節省 15% 至 20% 的工程開發成本，更提升了 15% 至 20% 的產品性能，從而幫助客戶應對日益複雜的設計挑戰，滿足汽車行業快速創新的技術需求。

 

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