《汽車強度耐久分析軟件工具測評規(guī)范》

T/CAMETAXXXXX-20XXⅡT/BIAIMXXXXX-20XX標準名稱1范圍本文件規(guī)定了汽車強度耐久分析計算工具測評的術(shù)語和定義、功能測評、性能測評、應(yīng)用場景定義、測試用例設(shè)計及結(jié)果評價要求。本文件適用于汽車強度耐久分析的工程軟件工具。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T25023軟件工程軟件產(chǎn)品評價要求GB/T25000軟件與系統(tǒng)工程質(zhì)量要求與評價GB/T20284軟件測試通用要求GB/T1335金屬材料拉伸試驗方法GB/T228金屬材料試樣necking試驗方法GB/T5314金屬拉伸性機械性能試驗方法GB/T23344汽車整車結(jié)構(gòu)疲勞試驗方法GB/T24550汽車底盤前后懸架部件極限載荷試驗方法3術(shù)語與定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1結(jié)構(gòu)耐久分析計算工具structuraldurabilityanalysissoftware用于支持汽車結(jié)構(gòu)強度、剛度和疲勞壽命分析的計算機軟件工具。采用有限元法等數(shù)值計算方法,輔助進行汽車結(jié)構(gòu)靜力、動力、模態(tài)、疲勞分析。3.2汽車motorvehicle由動力驅(qū)動、具有四個或四個以上車輪的非軌道承載的車輛。3.3強度strength某種材料抵抗破壞的能力，即材料破壞時需要的應(yīng)力。3.4剛度stiffness某部件或結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，即引起單位變形時所需要的應(yīng)力。3.5耐久durability汽車的整車或總成在達到極限磨損數(shù)值或不堪使用之前的工作期限。3.6功能測評functionaltest針對軟件產(chǎn)品的特征和操作行為的測試,以驗證其功能滿足需求。設(shè)置特定的輸入條件和參數(shù),考核軟件實現(xiàn)相關(guān)分析功能的效果。3.7性能測評performancetest評估軟件在穩(wěn)定性、計算速度、內(nèi)存占用等方面的指標。通過設(shè)定運算量級,測試軟件在硬件環(huán)境下的計算性能。3.8應(yīng)用場景applicationscenario軟件典型的分析環(huán)境、條件和使用情形。軟件適用的具體汽車結(jié)構(gòu)或部位進行相關(guān)分析的場景。3.9測試用例testcase用于軟件功能和性能驗證的具體計算樣例。精心設(shè)計的能夠全面的考核軟件功能和性能的計算用例。3.10結(jié)果評價resultevaluation根據(jù)仿真結(jié)果分析軟件功能實現(xiàn)效果和性能指標效果。采用定量或定性的方法分析軟件功能實現(xiàn)情況及效果好壞。4功能測評要求4.1基本要求結(jié)構(gòu)耐久分析計算工具應(yīng)具備線性靜力分析、非線性靜力分析、線性動力分析、模態(tài)分析、疲勞壽命分析等功能模塊。采用有限元方法等進行結(jié)構(gòu)分析求解的相關(guān)模塊。4.2模型構(gòu)建軟件應(yīng)支持導(dǎo)入零部件或整車CAD模型,進行網(wǎng)格劃分。能夠?qū)氤Ｓ肅AD軟件的Vehicle、Part模型,并進行結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自動劃分。4.3材料庫軟件需包含常用金屬/非金屬結(jié)構(gòu)材料參數(shù)庫。提供汽車用鋼/鋁/鈦/復(fù)合材料等庫,包含力學(xué)參數(shù)、疲勞曲線等數(shù)據(jù)。4.4加載和約束軟件需支持施加結(jié)構(gòu)各類靜力載荷及不同約束。能夠靈活組合施加靜載荷、動載荷、各類位移約束或剛度約束。4.5求解器軟件需提供有限元等結(jié)構(gòu)求解計算程序。具備線性和非線性靜力/動力分析求解器,采用有限元法等數(shù)值計算方法。4.6后處理軟件需能進行云圖、動畫、報表等后處理分析。能進行應(yīng)力云圖、變形圖、動畫顯示,并能提取分析報表。4.7自定義軟件需開放二次開發(fā)接口供用戶擴展模塊。提供開發(fā)接口與SDK,方便用戶進行二次開發(fā)與功能擴展。4.8優(yōu)化模塊軟件需提供結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊,可迭代優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。包含優(yōu)化策略系統(tǒng),能迭代計算獲得結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化結(jié)果。5性能測評要求5.1計算精度利用標準用例評估計算結(jié)果的準確性。選取驗證用例,采用誤差size評估計算結(jié)果精度。5.2計算速度測試不同大小模型的求解時間。記錄不同自由度模型在標準硬件下的求解時間。5.3內(nèi)存占用監(jiān)測典型用例的內(nèi)存占用情況。檢測特定模型用例在求解過程中的內(nèi)存占用量。5.4并行計算評估多核CPU及GPU環(huán)境下的并行加速性能。比較不同處理器下的并行縮減求解時間。5.5數(shù)值穩(wěn)定性通過重復(fù)求解評估計算穩(wěn)定性。進行多次求解,分析結(jié)果波動以評估計算穩(wěn)定性。5.6計算可擴展性評估軟件在大型復(fù)雜模型下的計算可擴展性。測試大模型用例的求解效率,評估計算擴展性。5.7結(jié)果一致性評估不同操作環(huán)境下的仿真結(jié)果一致性。在不同硬件及系統(tǒng)下比較仿真結(jié)果,評估一致性。6應(yīng)用場景6.1車身結(jié)構(gòu)分析軟件需支持車身結(jié)構(gòu)分析，評估整車結(jié)構(gòu)在靜/動力作用下的強度及剛度。具體需支持整車和車身骨架的線性/非線性靜力和動力分析。6.2底盤零部件強度分析軟件需支持底盤零部件分析，評估底盤支架、traverse等在負載下的強度損傷情況。具體需支持前懸臂Beam、后懸臂Beam等底盤件的強度和剛度分析。6.3安全件分析軟件需支持安全件分析，評估安全件在極限載荷下的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。具體需支持碰撞梁、側(cè)圍梁等安全件的靜/動力分析。6.4斷裂和疲勞分析軟件需支持斷裂和疲勞分析，預(yù)測結(jié)構(gòu)在長期疲勞載荷下的斷裂和使用壽命。具體需支持車身和底盤結(jié)構(gòu)的斷裂與疲勞壽命分析。6.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計軟件需支持結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，實施不同設(shè)計方案的靜/動力分析獲得最優(yōu)方案。具體需支持輕量化結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化分析和對比。6.6動力總成懸置系統(tǒng)剛強度分析軟件需支持動力總成懸置系統(tǒng)剛強度分析，評估動力總成懸置系統(tǒng)的剛度強度情況。具體需支持發(fā)動機支架的靜力/疲勞分析。6.7底盤減震器靜/動力分析軟件需支持動減震器靜/動力分析，分析減震器的運動學(xué)特性,提供支架降震效果。7測試用例設(shè)計根據(jù)上文第6部分應(yīng)用場景及《汽車研發(fā)仿真分析軟件工具通用性測評規(guī)范》的要求，進行測試用例設(shè)計。測試用例的編制應(yīng)滿足以下幾點要求：應(yīng)用場景100%被覆蓋；被測功能點100%被覆蓋；用例模型需細化層級；測試用例需綜合考慮線性分析、非線性分析、穩(wěn)態(tài)分析、瞬態(tài)分析等情況；測試用例需代表NVH性能開發(fā)的實際工程分析場景和使用環(huán)境；必須驗證正確性操作、正常數(shù)據(jù)和可能導(dǎo)致出錯的數(shù)據(jù)、操作；用例可直接執(zhí)行或易于準確執(zhí)行；用例中數(shù)據(jù)或描述不存在二義性或多義性，不會因執(zhí)行人不同而產(chǎn)生的不同執(zhí)行結(jié)果；用例有明確的預(yù)期結(jié)果能夠用于準確判斷是否符合要求；核心功能點必須被覆蓋多次；含數(shù)據(jù)庫部分必須包括數(shù)據(jù)庫的驗證；用例設(shè)計必須提供設(shè)計思路、策略以便于評審和未來復(fù)用；核心功能點用例數(shù)量必須大于非核心功能點用例數(shù)量。8測試流程8.1軟件測試主要流程軟件測試主要流程包含以下幾點：需求分析：確定軟件的功能和性能需求，定義測試范圍，編寫相應(yīng)的測試計劃；測試計劃：根據(jù)需求分析，制定測試計劃，包括測試范圍、測試目標、測試進度、測試資源等；測試用例：根據(jù)整車應(yīng)用場景，設(shè)計測試用例，測試用例要覆蓋被測系統(tǒng)和功能點；環(huán)境搭建：測試環(huán)境部署，包括測試環(huán)境，測試版本發(fā)布，SQL發(fā)布，各種參數(shù)配置，測試數(shù)據(jù)準備等；測試執(zhí)行：按照測試用例優(yōu)先級順序，執(zhí)行測試用例，記錄測試結(jié)果；缺陷管理:及時記錄和反饋測試中發(fā)現(xiàn)的問題和缺陷，跟蹤修復(fù)進度，確保問題得到妥善解決；測試報告：包括測試日報、測試完成報告等。8.2基本流程圖圖1測試基本流程圖9結(jié)果評價9.1總體評價總體評價包含以下幾點：根據(jù)測試結(jié)果，對軟件開發(fā)工具總體評價；標識在測試中檢測到的任何遺留的缺陷、限制或約束；對每一遺留缺陷、限制或約束，應(yīng)描述：對軟件和性能的影響；為更正此問題，將對軟件和系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)生的影響；推薦的更正方案、方法。9.2測試環(huán)境的影響應(yīng)對測試環(huán)境與操作環(huán)境的差異進行評估，并分析這種差異對測試結(jié)果