理论教育 车辆仿真技术研究的内容与应用

车辆仿真技术研究的内容与应用

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-7汽车的性能虚拟样机利用仿真进行汽车动力学分析、汽车运动学分析、热分析等其他特殊性能的仿真。

车辆仿真技术研究的内容与应用

1.车辆仿真的优点

(1)减少潜在的严重设计问题,避免等到产品的开发后期,或已经到了用户手中才检测到或发现问题。

(2)模拟危险条件或极限条件,使用仿真可以以相对较低的费用快速并重复地进行错综复杂的测试。

(3)具有更短的开发周期、更高的质量、更低的总开发费用,加速设计评估过程。

2.仿真技术的作用

(1)设计方案的评比、选择;

(2)设计参数优化

(3)性能预测;

(4)故障分析等。

3.仿真技术在车辆设计中的应用情况

汽车仿真技术是当今世界汽车工程领域的前沿共性技术。在汽车工业领域,数字化产品开发是重大技术进步,德国、瑞典等欧洲国家,率先研究用于产品设计的汽车驾驶模拟器,用整车虚拟驾驶仿真替代整车场地试验,对汽车整车性能进行仿真优化匹配。1999年美国政府一期投资4 600 万美元,在Iowa大学建立世界上最为先进的国家先进驾驶模拟器(NADS)。目前,Benz、BMW、VW、Ford、GM、Chrysler、Iowa、Mazda、Toyota、Nissan、DRI、VTI、JARI 等大型汽车厂家和国立研究所都分别投资建立了开发型驾驶模拟器,并成功地应用于汽车产品开发。

4.车辆仿真技术的研究内容(www.daowen.com)

(1)基于动力学理论,建立汽车的性能虚拟样机,进行动态仿真分析,替代真实样车在场地或台架上测试,实现数字化的虚拟设计和虚拟实验。研究如何设计汽车底盘,选择总成部件,控制汽车运动和振动动力学的整车特性,如图1-7所示。

图1-7 汽车的性能虚拟样机

(2)利用仿真进行汽车动力学分析(应力分析、强度分析)、汽车运动学分析(机构之间的连接与碰撞精度特性)、热分析等其他特殊性能的仿真。

(3)评价性能指标:

·动力加速性:加速、起步、爬坡、换挡、纵滑;

·制动安全性:制动、跑偏、甩尾、转舵;

·操纵稳定性:转向、侧滑、失控、摆振、磨胎;

·乘坐舒适性:座椅振动、不舒服;

·NVH 性能:汽车的结构振动与噪声;

·汽车的燃油经济性。

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