车灯仿真技术概览

车灯是个在汽车产品中，是一个相对来说结构复杂，设计水平相对要求较高的产品，使用的材料和工艺范围很广泛。在一线品牌中，车灯技术的技术竞争也是非常激烈，近20年来，车灯领域的技术不断迭代更新，是一个在不断持续发展的高新技术行业。

在汽车灯具的研发设计过程中，对灯具产品的热学可靠性、力学可靠性往往通过CAE分析在设计初期过程中进行仿真预测，可以对95%的风险问题进行规避。

车灯CAE分析技术包括光学仿真、热学仿真、结构力学仿真。

光学仿真技术在车灯领域介入主要有车灯光学设计，以及聚焦分析。

光学设计：

车灯因为其光学功能的不同，分为照明类灯具和信号类灯具。照明类灯具顾名思义，主要提供一些光学照明功能，其中大灯远近光功能便是最主要的照明功能提供，另外还有非法规强制要求的前雾灯；信号类灯具主要包括转向灯、后尾灯、制动灯等，作为汽车使用中其他车辆或行人提供灯光信号的功能的灯具。

针对不同的灯具功能光学法规要求，不同国家与地区有不同的强制法规要求，因此在灯具设计初期，将会按照汽车的目标销售区域的光学法规要求进行针对性设计。目前比较主流的设计软件为LucidShape和Speos，两个软件各有所长。

聚焦分析：

汽车灯具光学系统的设计千差万别，但是无论是反射式和透镜式设计的方案中，总有一些因为光线能量过于聚焦到某处后带来的问题，因此在车灯研发过程中，逐渐加入了一些光学自聚焦和太阳光聚焦分析的验证流程，从而在设计初期避免这些风险。

在车灯设计过程中，热学工程师的对车灯的设计方案有以下几个关注点：

而这几个问题的信息，往往可以通过CFD热仿真过程，提取相关信息得到答案：

振动仿真：

汽车车灯同其他汽车零部件一样，在汽车使用过程中，将面对来自路面的激励、发动机舱的振动激励。若这些激励接近车灯自身固有频率，车灯将产生共振，在共振环境下，车灯的振幅水平大幅上升，将会严重影响车灯使用寿命。目前几大主流结构仿真软件仿真都可以基于模态->随机振动的分析模式，对车灯进行振动模拟分析。

静力学仿真：

在结构设计初期，一些CAD设计软件自带的静力分析模块，也可以对灯具的安装点等一些安装应力进行一些静力学分析。可以让结构工程师在最快的时间内进行一些结构设计的校核。

卡扣仿真：

在灯具设计中，很多一些结构件的安装会使用塑料卡扣的安装形式，例如底壳与一些反射镜、装饰框等塑件之间的安装。