整車廠商面臨著快速推出產(chǎn)品的壓力，特別是那些實(shí)施全球戰(zhàn)略的廠家，新產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度必須能夠緊跟整個(gè)市場(chǎng)的潮流變化，同時(shí)還必須可以滿足全球市場(chǎng)不同地區(qū)路況、駕駛習(xí)慣的特殊要求。整車廠商應(yīng)該怎么辦？在全球各個(gè)地區(qū)建設(shè)研發(fā)機(jī)構(gòu)和試驗(yàn)中心似乎是一種解決辦法，但是依然無(wú)法覆蓋所有實(shí)際路況或者服役條件。于是，越來(lái)越多的整車廠商和研發(fā)機(jī)構(gòu)開始采用尋求計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，將現(xiàn)實(shí)世界帶回到實(shí)驗(yàn)室，只要數(shù)學(xué)模型足夠準(zhǔn)確，就可以有效的完成車輛性能的評(píng)估。



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在捷豹路虎汽車公司，研發(fā)人員們就開發(fā)了數(shù)字化整車測(cè)試平臺(tái)，利用CAE工具創(chuàng)建虛擬道路模型，結(jié)合多體動(dòng)力學(xué)車身模型開展虛擬整車測(cè)試。然而，這種試驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)際的車輛路面試驗(yàn)結(jié)果總存在一定差距，他們意識(shí)到，只有對(duì)整車動(dòng)態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)建極為準(zhǔn)確的模型才能夠彌補(bǔ)這樣的差距，而創(chuàng)建這樣的模型是極度復(fù)雜而又痛苦的過(guò)程。為此，MTS系統(tǒng)公司提出了新一代混合仿真試驗(yàn)技術(shù) ——混合系統(tǒng)響應(yīng)集合(Hybrid System Response Convergence, HSRC)試驗(yàn)技術(shù)，作為虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界之間的橋梁，能夠幫助捷豹路虎汽車公司利用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)開展新型車輛的開發(fā)工作。


資料圖：MTS 329型軸耦合道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
(圖片來(lái)自Toyota Sports GmbH)

MTS系統(tǒng)公司的HSRC試驗(yàn)技術(shù)是利用迭代方法的一種混合仿真技術(shù)，將實(shí)際整車試驗(yàn)或者部分車輛子系統(tǒng)試驗(yàn)與虛擬路面、虛擬輪胎模型結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)建精確的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，完成試驗(yàn)任務(wù)。在這一過(guò)程中，不需要原型車、也不需要實(shí)際場(chǎng)地試驗(yàn)，可以在產(chǎn)品研發(fā)早期開展對(duì)應(yīng)的測(cè)試工作。捷豹路虎公司和MTS系統(tǒng)公司的工程師首先評(píng)估了現(xiàn)有試驗(yàn)系統(tǒng)和數(shù)學(xué)仿真工具(數(shù)字道路、虛擬輪胎、環(huán)境模型)，確保HSRC試驗(yàn)技術(shù)能夠有效的發(fā)揮作用，然后，他們選擇了MTS 329型六自由度道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，測(cè)試車輛為路虎攬勝運(yùn)動(dòng)款，其中虛擬的部件包含了捷豹路虎道路譜數(shù)據(jù)、FTire™虛擬輪胎以及MTS系統(tǒng)公司提供的HSRC模型。這些系統(tǒng)組合在一起，測(cè)試車輛就好像運(yùn)行在數(shù)字化三維試驗(yàn)場(chǎng)地，而車輛的動(dòng)力學(xué)模型也是完全數(shù)字化的仿真模型，經(jīng)過(guò)幾次迭代之后，HSRC模型輸出的試驗(yàn)結(jié)果就令人非常滿意。例如，在進(jìn)行主動(dòng)式車輛控制系統(tǒng)的集成研發(fā)過(guò)程中，幾乎所有的主動(dòng)式懸掛系統(tǒng)和控制系統(tǒng)都是全新開發(fā)，需要進(jìn)行充分的調(diào)校才能夠得到令人滿意的結(jié)果，之前的方法是在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)通過(guò)實(shí)際車輛路面測(cè)試來(lái)完成系統(tǒng)調(diào)校。而利用HSRC試驗(yàn)技術(shù)，就可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成相應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)校工作，而且在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可以快速更換數(shù)學(xué)模型，完成各種條件下的主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的調(diào)校工作。HSRC試驗(yàn)技術(shù)連接了數(shù)學(xué)仿真技術(shù)和物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)，為捷豹路虎汽車公司帶來(lái)了可觀的效率收益，新型車輛可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)就完成全球各地的路面試驗(yàn)，加快了產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度。MTS系統(tǒng)公司是一直以來(lái)最值得信賴的試驗(yàn)助手！