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虚拟路面技术-未来之趋势

2019-09-14 20:07:04·  来源：上汽安全与CAE  
　
在2107年MSC用户大会上，上汽工程师进行了《虚拟路面技术在车型开发应用》的主题演讲，介绍了上汽虚拟路面技术的开发过程以及在车型开发中的应用案例。演讲现场
在2107年MSC用户大会上，上汽工程师进行了《虚拟路面技术在车型开发应用》的主题演讲，介绍了上汽虚拟路面技术的开发过程以及在车型开发中的应用案例。演讲现场反响强烈，来自长安、江淮、长城、泛亚等众多工程师同行进行了积极提问，探讨虚拟路面技术开发的细节和遇到的难点。
  • 虚拟路面现实需求
1、传统的路谱采集技术，需要进行零部件改制及标定、夹具制作、试验场地及数采设备等工作，时间周期长，投入大。
2、实采数据值除了与路面不平度有关外，很大程度上与整车状态密切相关，早期设计迭代更新频繁，往往早期实采路谱时的整车状态定义在后期更改很大，这时路谱数据有效性存在一定的问题，而虚拟路面技术（v-RLDA）能够便捷实现整车设计状态的变更，实时体现设计变更的性能状态。
  • 虚拟路面应用场景
1、耐久载荷提取
应用v-RLDA技术可省去传统采集技术所需的部件改制、夹具制作等事宜，快速支持车身和底盘结构件耐久性能开发，并通过整车耐久路试考核。
2、平顺性激励提取
应用v-RLDA技术整车可在减速坎等路面进行模拟仿真，以获取座椅导轨、后地板等处加速度信号数据，用于评估整车平顺性性能。
3、子系统激励提取
应用v-RLDA技术可快速获取蓄电池等子系统大质量点处加速度等信号，支持子系统耐久性能和可靠性方案设计及验证。
4、针对整车开发阶段调试参数不断更新的情况，应用v-RLDA技术可以快速进行参数影响分析，并进行多目标多参数的DOE和优化，以获取同时满足多性能的最优参数组合。
5、滥用工况考核
客户在用车过程会遇到各种滥用路面，例如铁轨、方坑、路沿等，使用v-RLDA技术可在整车开发阶段模拟撞击滥用路面受力情景，考核结构件强度满足目标设定。而传统方法往往较难采集滥用工况，也不便于频繁进行实车验证。
6、整车动态姿态检查
某电动车开发项目在试验场过减速带有刮蹭电池模块问题，采用v-RLDA技术可以重现电池模块刮蹭场景，通过分析整车运动姿态，调整参数后电池模块刮蹭问题得以解决。
  • 虚拟路面技术应用展望
1、基于1D/3D场景进行联合HIL仿真计算，评估分析整车耐久性能和整车平顺性，制定符合性能设计目标的参数带宽。
2、采用虚拟路面技术对整车性能进行仿真优化，提升子系统要求定义能力，如车身刚度、零部件刚度开发目标值制定。
3、开展基于各种路面及全柔性体整车模型的整车性能仿真，实现CAE面向客户感知的整车性能仿真分析，包含整车平顺性能以及子系统NVH性能评估等工作。
  • 虚拟路面模拟仿真平台
虚拟路面分析平台可以更直观模拟仿真、查看动画、读取结果，主要涵盖轮胎模型、整车多体模型、数字路面数据库等技术亮点。
  • 轮胎模型
轮胎是汽车最重要的组成部件之一，承担整车负荷并传递多方向的力和力矩，保证汽车行驶安全性和操纵稳定性。上汽工程师专注轮胎研究多年，从基础轮胎特性试验做起，对轮胎与路面摩擦特性、胎体连续变形等本体特性进行了一系列的试验、仿真分析，创建轮胎动力学模型。
  • 整车多体动力学模型
在建立轮胎模型的基础上，还需对前悬架、后悬架、转向系统、动力系统、车身等子系统进行动力学建模，建立高精度的整车动力学模型。
  • 三维数字路面
基于三维高精度激光扫描技术，可对现实中的整车性能试验场进行数字化扫描建模，扫描精度可达到到1mm，以支持整车模拟仿真各种复杂耐久路面、滥用路面、平顺性路面和粗糙NVH评估路面，满足整车多种工况的综合性能开发需求。 
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