仿真軟件的分類
仿真軟件可以分為兩種:基於總成特性的模型和基於總成結構的模型
基於總成特性
CarSim、CarMarker、veDYNA、PanoSim等等。這些模型在計算時使用總成的特性,比如懸架的K&C特性,基於遞推動力學求解,計算速度快,需要的參數少,自由度少,能夠表征低頻的車輛運動,多用於水平路面的仿真。北美使用CarSim比較多,據說歐洲使用veDYNA較多。
基於總成結構
ADAMS等等。這些模型將每個零件的動力學都考慮進來。還是以懸架為例,需要確定硬點位置、桿件的質量與幾何形狀等等,基於多體動力學求解,計算速度慢,需要的參數非常多,自由度也很多,能夠導入柔性模型,能夠仿真高頻的振動,可用於垂向舒適性的仿真,可用於耐久試驗的載荷模擬。
2.
仿真軟件的應用
仿真軟件的應用要結合汽車開發的V流程(這部分知識來自吉林大學的管欣教授,在此感謝)
以下介紹各階段的任務:
1.對標與定標:根據競爭車型和設計目標定義汽車的性能指標,這個指標壹般為整車的指標,以操穩為例,可能是橫擺角速度增益、響應時間、通頻帶寬等等。
2.性能的逐層分解:將整車的指標分解為總成的指標和零件的指標,並進行設計。比如將操穩的指標分解為懸架總成等的特性,再將懸架總成的特性分解為桿系、彈簧、減振器的特性。
這個階段使用的就是基於總成特性的模型,因為這個時候沒有具體的零件與總成,無法建立基於總成結構的模型,而且主要關註的是低頻的性能。
3.性能的逐層驗證:將設計好的零件裝配起來,進行測試,看是否滿足總成設計要求;再將總成裝配進行測試,看是否滿足整車的設計要求。這個過程中可能需要叠代。
這個階段使用的是基於總成結構的模型,可以對車輛的性能進行全面的驗證。
4.分析與調教:實車測試,發現缺陷及確定最終參數(這個階段的任務我不是很確定,歡迎大家修正)
3.
其他
在進行汽車電控系統設計時,需要車輛的動力學模型,主要為兩種:第壹是用於設計算法的模型,通常較為簡單,自由度較少,比如ESP設計時的二自由度模型;第二是用於算法驗證的模型,通過使用基於總成特性的模型,能夠完成MIL、SIL、HIL的需要。基於總成結構的模型通常不使用。
Cruise印象中常用於動力傳動系統的仿真,此外還有Advisor,壹般做電動汽車的常用。
Simulink模型用於以下幾種情況:第壹,沒有商業軟件,因為這種軟件壹般都比較貴;第二,商業軟件沒有提供需要的功能,但這種情況比較少,壹般通過Simulink對商業軟件進行拓展就可以了。
近年來隨著智能車等的發展,環境仿真與傳感器仿真的應用也逐漸增多,常使用PreScan+CarSim進行仿真,PanoSim是比較新的壹個仿真軟件,然後PanoSim=PreScan+CarSim,有需要的可以嘗試壹下。