2013第1章概论.ppt

* * 控制滑移率。 * 质点运动学和刚体运动学。 * * * * 挂一漏万。 * 结构 : 修剪体 设计阶段 : - 产品生产的2年前 模型尺寸 : - 14万自由度 分析类型 - 静力: 5种工况及2种边界条件 - 模态: 40个模态及2种边界条件 设计变量 : 80个 优化目标 : 重量最轻 约束条件: 位移及特征值 * * 优点： 1）可在早期进行控制器设计； 2）早期进行软硬件全面测试； 3）减少调试时间和项目风险； 4）汽车控制系统的重要开发手段。 缺点：若模型太复杂则不能实时仿真。 2.半实物仿真 3.人在回路仿真 优点： 1）主观评价； 2）闭环设计。 缺点： 1）系统复杂； 2）成本高。 美国先进驾驶模拟器（NADS） 3.人在回路仿真 * 驾驶模拟器原理 3.人在回路仿真 4. 物理仿真 运用几何相似、环境相似条件，构造物理模型进行仿真。 优点：直观、形象 缺点：模型改变困难，实验限制多，投资较大。 四、车辆仿真的一般步骤 仿真模型 配置 报告 关键指标 分析 Database 结果管理 分类决策 仿真准备 数据谱系 Database 仿真实施 数据保存 建模与仿真 仿真规划 仿真结果验证和确认 分析车辆的纵向动力学特性，包括动力性、制动性和燃油经济性等。 ABS防抱死制动系统 四、车辆仿真的研究内容 1.性能仿真 循环工况 加速过程主轴输出转矩 2.动力学仿真 研究内部构件动态受力情况，获取动态载荷等动力学响应特性。 研究车辆转向、车身侧倾、悬架运动等稳定性因素。 3.操稳性仿真 * 建立行驶动力学模型，研究车辆的行驶平顺性和乘员的乘坐舒适性。 4.平顺性仿真 基于空气动力学理论，研究不同车身的形状阻力、内循环阻力、诱导阻力和摩擦阻力。 5.空气动力学仿真 6.碰撞特性仿真 福特汽车车架分析与优化 7.部件结构刚、强度仿真 变速箱模态振型 8.运动仿真、虚拟装配、干涉检查 车辆性能预测及优化 车辆各子系统的匹配设计 控制器控制策略设计 结构刚、强度设计分析 利用虚拟样机进行虚拟实验，部分替代物理样机实验 虚拟装配、干涉检查 指导设计；预测性能；减少试验 四、车辆仿真的应用范围 五、仿真技术的发展趋势 硬件方面：多CPU并行处理技术，使得实时性得到加强； 多学科分布式数字仿真系统； 应用软件方面：高效能的数字仿真软件、专家系统、智能化技术等深入应用； 虚拟现实技术不断完善； 系统建模和仿真技术不断发展。 作业题 查阅文献，说明仿真技术在车辆某一方面研发中的应用，不低于1000字。 * * 多次重复迭代。 * * 利用动态仿真设计技术进行汽车设计开发过程的第一阶段。不难看出，在流程和步骤上，汽车动态仿真设计与前面的传统设计过程完全相同，所不同的是整个阶段都是在计算机上完成，利用数学模型代替实际样机进行工作动态过程的仿真、分析、评价和修改，并尽可能地迭代优化设计方案，最后获得满意的定型模型亦即设计参数。 在仿真设计获得优化参数后，才进入实车研制的第二阶段，进行实际样机设计、试制、试验、分析评价，加上少数几次迭代改进，最后获得满足法规和需求的定型样机。 从上述流程图中可以看出，基于虚拟样机的仿真设计难以完全代替实车设计，但是，完全可以减少实车样车代。 * * * * * 这种模式是以建立仿真模型（含数学模型、逻辑模型和过程模型等）为主，对模型进行反复仿真实验，评价系统的动态特性 * * * 半实物仿真包括快速原型和硬件在环。 * * 车辆仿真技术是当今世界汽车工业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4600万美元，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，并成功地用于汽车产品开发。 * 车辆仿真技术 机械与车辆学院 刘辉 email：lh@bit.edu.cn 9号教学楼402室 课程简介 1.课程内容 仿真技术的基本概念和基础理论； 建模、仿真的方法与数学基础； 车辆典型系统的建模与仿真 掌握仿真的基本概念和理论； 掌握建模和仿真的一般方法，并深入了解其中的数学本质； 能够运用相关知识，对车辆部件及系统进行建模、仿真和结果分析。 2. 学习目的 3.课时安排 第9-14周，24学时； 讲授和上机相结合。 课程简介 4.考核及成绩评定 成绩评定为百分