挑战
摩托车行业的客户需求和监管要求在此后的几十年里发生了巨大变化。ABS 和催化转化器等环境和安全设备现在是必须的，而与此同时，道路的改善意味着骑手更加重视速度和加速度。
Royal Enfield，生产摩托车品牌
通过Simpack 来研究所谓的活塞二次运动
借助 SIMULIA、Simpack、获得可靠数据依据。
结果
- 降低了我们出错的风险；
- 缩短上市时间；
- 降低风险的练习；
- 获得可靠数据。
- 简介
- 减轻重量，优化体验
- 耐用性意味着可靠性
- 经典设计，现代技术
- 走向全球
简介
Royal Enfield 是世界上历史最悠久的连续生产摩托车品牌，通过将经典造型与现代性能相结合而蓬勃发展。该公司总部位于钦奈，目前在印度摩托车市场的中型市场占有 95% 的市场份额，并正在向全球扩张。
该品牌的部分吸引力来自其传统——1960 年代的 Royal Enfield Interceptor 现在被认为是经典的赛车——但与此同时，摩托车行业的客户需求和监管要求在此后的几十年里发生了巨大变化。ABS 和催化转化器等环境和安全设备现在是必须的，而与此同时，道路的改善意味着骑手更加重视速度和加速度。为了在不影响风格的情况下集成现代技术，Royal Enfield 转向了达索系统 SIMULIA 工具。
减轻重量，优化体验
耐用性和重量以及速度之间的平衡存在于所有运输领域，但在摩托车设计中尤为重要。摩托车非常紧凑，一个部件的重量小幅减轻可能代表车辆总重量的重大变化，特别是因为减小一个部件的尺寸可以使其他部件也变得更小。
根据Royal Enfield的CAD和CAE负责人Rod Giles的说法，“只要与活塞相差几克，就可以对发动机中的所有其他组件产生巨大的冲击效应。因此，如果您可以在活塞中节省 10 克，那么整个发动机可能会节省 1 或 2 公斤，因为您可以使所有其他部件更轻、轴承更小、封装更紧凑、曲轴箱中的材料更少等等。
“我们对活塞进行了非常广泛的模拟，包括所有热效应和结构效应，并模拟活塞的耐久性循环，然后优化活塞的厚度，以确保我们得到正确的答案。这包括活塞在气缸中的移动方式：所有热膨胀效应、所有间隙效应、油膜厚度以及它们如何相互作用。
“有很多困难和重要的效果需要捕捉，因此使用了所有的 SIMULIA 工具。Simpack 来研究所谓的活塞二次运动 - 活塞在气缸中的行为以及所有缸径变形和热膨胀。然后，我们将 Simpack 结果与热数据一起导入 Abaqus，以了解活塞应力在循环过程中的变化情况。然后将 Abaqus 结果带到 fe-safe 进行活塞耐久性分析”
Royal Enfield 在减轻重量的同时增加零件强度的另一种方法是在面板内部添加罗纹图案。动力总成 CAE 团队的 CAE 工程师 Nabeel TK 介绍了他们如何使用达索系统 SIMULIA 优化工具 Tosca 来设计这些加强筋：“它向我们展示了如何根据基于频率的尺寸优化来对齐加强筋，从而为加强筋和所有覆盖物提供优化的形状。
肋条不仅可以加强面板，还可以通过控制车辆中发生振动的位置来改善自行车的声音。Rod Giles 补充说：“Royal Enfield 真的很有名，尤其是在印度，因为它的摩托车声音。当人们骑车或在街上时，他们可以听到摩托车的声音，他们会说“那是 Royal Enfield”，这有助于建立我们的品牌和声望，因为它是一款令人向往的汽车。
“SIMULIA 产品最好的部分是我们获得的与测试结果的相关性。我们可以进行初始 DOE 研究、优化、近似（如果需要）、六西格玛分析，所有这些都是可靠性的。
——纳比尔 TK
皇家恩菲尔德 CAE 工程师
耐用性意味着可靠性
客户期望可靠性，尤其是像 Royal Enfield 这样的优质品牌。仿真工具在公司的一个重要应用是分析组件的疲劳寿命并优化其耐用性。
Nabeel 解释说：“Simpack 拥有出色的工具来评估活塞的二次载荷，这在当今非常重要，因为如果你只模拟一个活塞，只有一个燃烧载荷，那是不够的，因为还有各种其他的侧向载荷。Simpack 在评估活塞二次载荷方面做得非常好，最重要的是，您可以使用柔性体并获得应力并在 fe-safe 中进行疲劳分析。
“达索系统 SIMULIA 产品组合已成为我主要使用的产品组合：我使用 Abaqus。我使用 Isight。我一直在使用 fe-safe。对于多体动力学功能，我们使用 Simpack。我认为我们使用了 SIMULIA 产品组合中的大部分产品。
“SIMULIA 产品最好的部分是我们与测试结果的相关性。我们可以进行初始 DOE 研究、优化、近似（如果需要）、六西格玛分析，所有这些工作都是为了保证可靠性。
Giles 补充道：“仿真的真正关键价值在于，我们对设计更有信心，这降低了我们出错的风险。因此，我们可以非常有信心我们的原型将正确执行。我们还可以缩短上市时间，因为我们有信心，所以这在很大程度上是一种降低风险的练习。仿真是保险，我们知道我们将获得正确的产品。
经典设计，现代技术
Royal Enfield 在业内是一个历史悠久的名字，该公司的 Bullet 系列是所有摩托车中生产时间最长的。该品牌的传统和声望是其形象的重要组成部分，并使其在拥挤的市场中脱颖而出。
然而，随着时代的变化，Royal Enfield 也随之发生了变化。技术的进步以及新的环境和安全标准都在 Royal Enfield 的产品上留下了自己的印记。正如 Giles 所说，“我们必须提供 ABS 作为标准，我们必须有燃油喷射，我们必须有催化转化器。所有这些东西在 50 年代和 60 年代的经典自行车上永远不会出现。因此，我们必须做的是非常聪明地包装所有这些组件，这样它们就不存在了。
仿真有助于将这些组件集成到有限的空间中并实现现代性能水平，但不会影响 1950 年代和 1960 年代的经典风格。“你仍然希望拥有一辆看起来像那样的自行车，但它需要以现代方式运行，特别是如果我们想实现更高的现代交通速度。挑战之一是确保车架和发动机在各个方向上具有正确的刚度，以确保我们获得所需的稳定性。因此，我们可以使用 Simpack 等工具进行大量分析，以了解哪些因素会影响摩托车的稳定性。
“仿真的真正关键价值在于我们对我们的设计更有信心......仿真是我们知道我们将获得正确产品的保险。
——罗德·贾尔斯
皇家恩菲尔德 CAD & CAE 主管
走向全球
尽管 Royal Enfield 最大的市场是印度，但该公司的目标是全球市场。特别是在亚洲和南美洲，有许多潜在的扩张目标。为避免产品范围分裂，他们需要开发适合不同地形和气候并满足所有不同监管要求的摩托车。
Giles 解释说：“借助达索系统的仿真工具，我们可以针对不同的条件和不同的市场等进行更多的虚拟测试。将摩托车运送到巴西等地的成本，加上滞留和海关，使得在各种市场进行物理测试非常昂贵且非常耗时。但是，我们能做的是从这些市场获取数据，然后将它们应用于仿真领域，以确保我们拥有的摩托车能够满足当地市场的条件。借助 Dassault Systèmes 软件，我们可以综合查看所有方面，以全面了解组件在预期环境中的实际工作方式。
分析许多不同设计和场景的能力还可以节省大量设计时间，并允许尝试更广泛的概念。正如 Nabeel 所解释的那样，“如果没有仿真，我们将无法在产品开发阶段的不同阶段进行如此多的迭代。
减轻重量，优化体验
减轻重量，优化体验
耐用性和重量以及速度之间的平衡存在于所有运输领域，但在摩托车设计中尤为重要。摩托车非常紧凑，一个部件的重量小幅减轻可能代表车辆总重量的重大变化，特别是因为减小一个部件的尺寸可以使其他部件也变得更小。
根据Royal Enfield的CAD和CAE负责人Rod Giles的说法，“只要与活塞相差几克，就可以对发动机中的所有其他组件产生巨大的冲击效应。因此，如果您可以在活塞中节省 10 克，那么整个发动机可能会节省 1 或 2 公斤，因为您可以使所有其他部件更轻、轴承更小、封装更紧凑、曲轴箱中的材料更少等等。
“我们对活塞进行了非常广泛的模拟，包括所有热效应和结构效应，并模拟活塞的耐久性循环，然后优化活塞的厚度，以确保我们得到正确的答案。这包括活塞在气缸中的移动方式：所有热膨胀效应、所有间隙效应、油膜厚度以及它们如何相互作用。
“有很多困难和重要的效果需要捕捉，因此使用了所有的 SIMULIA 工具。Simpack 来研究所谓的活塞二次运动 - 活塞在气缸中的行为以及所有缸径变形和热膨胀。然后，我们将 Simpack 结果与热数据一起导入 Abaqus，以了解活塞应力在循环过程中的变化情况。然后将 Abaqus 结果带到 fe-safe 进行活塞耐久性分析”
Royal Enfield 在减轻重量的同时增加零件强度的另一种方法是在面板内部添加罗纹图案。动力总成 CAE 团队的 CAE 工程师 Nabeel TK 介绍了他们如何使用达索系统 SIMULIA 优化工具 Tosca 来设计这些加强筋：“它向我们展示了如何根据基于频率的尺寸优化来对齐加强筋，从而为加强筋和所有覆盖物提供优化的形状。
肋条不仅可以加强面板，还可以通过控制车辆中发生振动的位置来改善自行车的声音。Rod Giles 补充说：“Royal Enfield 真的很有名，尤其是在印度，因为它的摩托车声音。当人们骑车或在街上时，他们可以听到摩托车的声音，他们会说“那是 Royal Enfield”，这有助于建立我们的品牌和声望，因为它是一款令人向往的汽车。
“SIMULIA 产品最好的部分是我们获得的与测试结果的相关性。我们可以进行初始 DOE 研究、优化、近似（如果需要）、六西格玛分析，所有这些都是可靠性的。
——纳比尔 TK
皇家恩菲尔德 CAE 工程师
耐用性意味着可靠性
耐用性意味着可靠性
客户期望可靠性，尤其是像 Royal Enfield 这样的优质品牌。仿真工具在公司的一个重要应用是分析组件的疲劳寿命并优化其耐用性。
Nabeel 解释说：“Simpack 拥有出色的工具来评估活塞的二次载荷，这在当今非常重要，因为如果你只模拟一个活塞，只有一个燃烧载荷，那是不够的，因为还有各种其他的侧向载荷。Simpack 在评估活塞二次载荷方面做得非常好，最重要的是，您可以使用柔性体并获得应力并在 fe-safe 中进行疲劳分析。
“达索系统 SIMULIA 产品组合已成为我主要使用的产品组合：我使用 Abaqus。我使用 Isight。我一直在使用 fe-safe。对于多体动力学功能，我们使用 Simpack。我认为我们使用了 SIMULIA 产品组合中的大部分产品。
“SIMULIA 产品最好的部分是我们与测试结果的相关性。我们可以进行初始 DOE 研究、优化、近似（如果需要）、六西格玛分析，所有这些工作都是为了保证可靠性。
Giles 补充道：“仿真的真正关键价值在于，我们对设计更有信心，这降低了我们出错的风险。因此，我们可以非常有信心我们的原型将正确执行。我们还可以缩短上市时间，因为我们有信心，所以这在很大程度上是一种降低风险的练习。仿真是保险，我们知道我们将获得正确的产品。
经典设计，现代技术
经典设计，现代技术
Royal Enfield 在业内是一个历史悠久的名字，该公司的 Bullet 系列是所有摩托车中生产时间最长的。该品牌的传统和声望是其形象的重要组成部分，并使其在拥挤的市场中脱颖而出。
然而，随着时代的变化，Royal Enfield 也随之发生了变化。技术的进步以及新的环境和安全标准都在 Royal Enfield 的产品上留下了自己的印记。正如 Giles 所说，“我们必须提供 ABS 作为标准，我们必须有燃油喷射，我们必须有催化转化器。所有这些东西在 50 年代和 60 年代的经典自行车上永远不会出现。因此，我们必须做的是非常聪明地包装所有这些组件，这样它们就不存在了。
仿真有助于将这些组件集成到有限的空间中并实现现代性能水平，但不会影响 1950 年代和 1960 年代的经典风格。“你仍然希望拥有一辆看起来像那样的自行车，但它需要以现代方式运行，特别是如果我们想实现更高的现代交通速度。挑战之一是确保车架和发动机在各个方向上具有正确的刚度，以确保我们获得所需的稳定性。因此，我们可以使用 Simpack 等工具进行大量分析，以了解哪些因素会影响摩托车的稳定性。
“仿真的真正关键价值在于我们对我们的设计更有信心......仿真是我们知道我们将获得正确产品的保险。
——罗德·贾尔斯
皇家恩菲尔德 CAD & CAE 主管
走向全球
走向全球
尽管 Royal Enfield 最大的市场是印度，但该公司的目标是全球市场。特别是在亚洲和南美洲，有许多潜在的扩张目标。为避免产品范围分裂，他们需要开发适合不同地形和气候并满足所有不同监管要求的摩托车。
Giles 解释说：“借助达索系统的仿真工具，我们可以针对不同的条件和不同的市场等进行更多的虚拟测试。将摩托车运送到巴西等地的成本，加上滞留和海关，使得在各种市场进行物理测试非常昂贵且非常耗时。但是，我们能做的是从这些市场获取数据，然后将它们应用于仿真领域，以确保我们拥有的摩托车能够满足当地市场的条件。借助 Dassault Systèmes 软件，我们可以综合查看所有方面，以全面了解组件在预期环境中的实际工作方式。
分析许多不同设计和场景的能力还可以节省大量设计时间，并允许尝试更广泛的概念。正如 Nabeel 所解释的那样，“如果没有仿真，我们将无法在产品开发阶段的不同阶段进行如此多的迭代。