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虛擬路面技術(shù)-未來之趨勢

2019-09-14 20:07:04·  來源：上汽安全與CAE  
　
在2107年MSC用戶大會(huì)上，上汽工程師進(jìn)行了《虛擬路面技術(shù)在車型開發(fā)應(yīng)用》的主題演講，介紹了上汽虛擬路面技術(shù)的開發(fā)過程以及在車型開發(fā)中的應(yīng)用案例。演講現(xiàn)場
在2107年MSC用戶大會(huì)上，上汽工程師進(jìn)行了《虛擬路面技術(shù)在車型開發(fā)應(yīng)用》的主題演講，介紹了上汽虛擬路面技術(shù)的開發(fā)過程以及在車型開發(fā)中的應(yīng)用案例。演講現(xiàn)場反響強(qiáng)烈，來自長安、江淮、長城、泛亞等眾多工程師同行進(jìn)行了積極提問，探討虛擬路面技術(shù)開發(fā)的細(xì)節(jié)和遇到的難點(diǎn)。
  • 虛擬路面現(xiàn)實(shí)需求
1、傳統(tǒng)的路譜采集技術(shù)，需要進(jìn)行零部件改制及標(biāo)定、夾具制作、試驗(yàn)場地及數(shù)采設(shè)備等工作，時(shí)間周期長，投入大。
2、實(shí)采數(shù)據(jù)值除了與路面不平度有關(guān)外，很大程度上與整車狀態(tài)密切相關(guān)，早期設(shè)計(jì)迭代更新頻繁，往往早期實(shí)采路譜時(shí)的整車狀態(tài)定義在后期更改很大，這時(shí)路譜數(shù)據(jù)有效性存在一定的問題，而虛擬路面技術(shù)（v-RLDA）能夠便捷實(shí)現(xiàn)整車設(shè)計(jì)狀態(tài)的變更，實(shí)時(shí)體現(xiàn)設(shè)計(jì)變更的性能狀態(tài)。
  • 虛擬路面應(yīng)用場景
1、耐久載荷提取
應(yīng)用v-RLDA技術(shù)可省去傳統(tǒng)采集技術(shù)所需的部件改制、夾具制作等事宜，快速支持車身和底盤結(jié)構(gòu)件耐久性能開發(fā)，并通過整車耐久路試考核。
2、平順性激勵(lì)提取
應(yīng)用v-RLDA技術(shù)整車可在減速坎等路面進(jìn)行模擬仿真，以獲取座椅導(dǎo)軌、后地板等處加速度信號(hào)數(shù)據(jù)，用于評(píng)估整車平順性性能。
3、子系統(tǒng)激勵(lì)提取
應(yīng)用v-RLDA技術(shù)可快速獲取蓄電池等子系統(tǒng)大質(zhì)量點(diǎn)處加速度等信號(hào)，支持子系統(tǒng)耐久性能和可靠性方案設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。
4、針對(duì)整車開發(fā)階段調(diào)試參數(shù)不斷更新的情況，應(yīng)用v-RLDA技術(shù)可以快速進(jìn)行參數(shù)影響分析，并進(jìn)行多目標(biāo)多參數(shù)的DOE和優(yōu)化，以獲取同時(shí)滿足多性能的最優(yōu)參數(shù)組合。
5、濫用工況考核
客戶在用車過程會(huì)遇到各種濫用路面，例如鐵軌、方坑、路沿等，使用v-RLDA技術(shù)可在整車開發(fā)階段模擬撞擊濫用路面受力情景，考核結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度滿足目標(biāo)設(shè)定。而傳統(tǒng)方法往往較難采集濫用工況，也不便于頻繁進(jìn)行實(shí)車驗(yàn)證。
6、整車動(dòng)態(tài)姿態(tài)檢查
某電動(dòng)車開發(fā)項(xiàng)目在試驗(yàn)場過減速帶有刮蹭電池模塊問題，采用v-RLDA技術(shù)可以重現(xiàn)電池模塊刮蹭場景，通過分析整車運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，調(diào)整參數(shù)后電池模塊刮蹭問題得以解決。
  • 虛擬路面技術(shù)應(yīng)用展望
1、基于1D/3D場景進(jìn)行聯(lián)合HIL仿真計(jì)算，評(píng)估分析整車耐久性能和整車平順性，制定符合性能設(shè)計(jì)目標(biāo)的參數(shù)帶寬。
2、采用虛擬路面技術(shù)對(duì)整車性能進(jìn)行仿真優(yōu)化，提升子系統(tǒng)要求定義能力，如車身剛度、零部件剛度開發(fā)目標(biāo)值制定。
3、開展基于各種路面及全柔性體整車模型的整車性能仿真，實(shí)現(xiàn)CAE面向客戶感知的整車性能仿真分析，包含整車平順性能以及子系統(tǒng)NVH性能評(píng)估等工作。
  • 虛擬路面模擬仿真平臺(tái)
虛擬路面分析平臺(tái)可以更直觀模擬仿真、查看動(dòng)畫、讀取結(jié)果，主要涵蓋輪胎模型、整車多體模型、數(shù)字路面數(shù)據(jù)庫等技術(shù)亮點(diǎn)。
  • 輪胎模型
輪胎是汽車最重要的組成部件之一，承擔(dān)整車負(fù)荷并傳遞多方向的力和力矩，保證汽車行駛安全性和操縱穩(wěn)定性。上汽工程師專注輪胎研究多年，從基礎(chǔ)輪胎特性試驗(yàn)做起，對(duì)輪胎與路面摩擦特性、胎體連續(xù)變形等本體特性進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)、仿真分析，創(chuàng)建輪胎動(dòng)力學(xué)模型。
  • 整車多體動(dòng)力學(xué)模型
在建立輪胎模型的基礎(chǔ)上，還需對(duì)前懸架、后懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、車身等子系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，建立高精度的整車動(dòng)力學(xué)模型。
  • 三維數(shù)字路面
基于三維高精度激光掃描技術(shù)，可對(duì)現(xiàn)實(shí)中的整車性能試驗(yàn)場進(jìn)行數(shù)字化掃描建模，掃描精度可達(dá)到到1mm，以支持整車模擬仿真各種復(fù)雜耐久路面、濫用路面、平順性路面和粗糙NVH評(píng)估路面，滿足整車多種工況的綜合性能開發(fā)需求。 
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