مقدمه
خودروهای خودران به عنوان آینده صنعت حمل ونقل، نیازمند شبیه‌سازی‌های دقیق و سریع برای تضمین ایمنی و کارایی هستند. در این میان، روش المان مرزی( BEM) به عنوان یک ابزار قدرتمند محاسباتی، نقش کلیدی در تحلیل مسائل پیچیده مهندسی ایفا می‌کند. این مقاله به بررسی نحوه استفاده از BEMدر طراحی خودروهای خودران، مزایای آن نسبت به روش‌های سنتی و نمونه‌های عملی از کاربرد این روش در صنعت می‌پردازد
فهرست مطالب
۱. روش المان مرزی(BEM) چیست و چرا برای خودروهای خودران مهم است؟
۲. کاربردهای BEM در طراحی خودروهای خودران
۳. مقایسه BEM با روش‌های دیگر (FEM و CFD)
۴. چالش‌ها و راه کارهای استفاده از BEM در صنعت خودرو
۵. نمونه‌های موفق از پروژه‌های دانشگاهی و صنعتی
۶. آینده BEM در توسعه خودروهای خودران
۷. نتیجه گیری و پیشنهادات برای پژوهشگران
۱. روش المان مرزی(BEM) چیست و چرا برای خودروهای خودران مهم است؟
روش المان مرزیبا تبدیل معادلات دیفرانسیل به معادلات انتگرالی روی مرزهای مسئله، نیاز به شبکه بندی کل حجم را حذف می‌کند. این ویژگی باعث کاهش چشمگیر زمان محاسبات و افزایش دقت نتایج می‌شود. در خودروهای خودران، که نیاز به شبیه سازی‌های سریع برای تست سناریوهای مختلف دارند، BEMمی‌تواند تحول آفرین باشد.
۲. کاربردهای BEM در طراحی خودروهای خودران
الف) تحلیل آیرودینامیکی
- پیش‌بینی نیروی درگ و لیفت در بدنه خودرو برای بهینه سازی مصرف انرژی.
- شبیه‌سازی جریان هوا حول سنسورهای خودرو برای جلوگیری از اختلال در عملکرد.
ب) تحلیل تنش و ارتعاش
- بررسی مقاومت بدنه خودرو تحت بارهای دینامیکی در سرعت‌های بالا.
- مدل سازی ارتعاشات قطعات الکترونیکی حساس (مانند LiDAR) برای افزایش عمر مفید.
ج) شبیه سازی میدان‌های الکترومغناطیسی
- تحلیل تداخل امواج راداری و ارتباطی بین سنسورها و سیستم‌های کنترلی.
- بهینه‌سازی آنتن‌های ارتباطی برای دریافت سیگنال‌های دقیق‌تر.
د) سیستم‌های خنک کننده باتری
- شبیه‌سازی انتقال حرارت در باتری‌های لیتیومی‌برای جلوگیری از داغ شدن.
۳. مقایسه BEM با روش‌های دیگر
