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底盘性能仿真验证

底盘包含了汽车的行驶、转向、制动等系统。其主要功能是保证车辆按驾驶者意图形式,同时保证驾驶者的生命安全,让驾驶者感受到驾驶的乐趣。一个好的底盘开发必定包含零部件级、系统级、整车级的性能验证。

 

 

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底盘耐久性能验证

耐久性是汽车生产厂商和用户最关心的质量问题之一。底盘耐久分析方法较多,有如下仿真方法进行验证:

  • 基于静态载荷分解的疲劳耐久分析

  • 基于实车路谱采集虚拟迭代耐久仿真分析

  • 基于虚拟路面的VPG疲劳耐久分析

  • 基于designload耐久仿真分析

  • 基于虚拟台架振动试验模拟分析


 

底盘动力学性能验证

  • 操纵稳定性分析

  • 平顺性分析

  • 制动性能分析

  • 转向性能分析

     

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底盘NVH性能验证

  • 悬置解耦分析

  • ABS刹车分析

  • 刹车盘热固耦合分析

  • 驻车制动器操纵杆力分析

 

转向系统性能验证

  • 最小转弯半径分析

  • 转向传动比设计匹配分析

  • 转向极限位置干涉校核

  • 转向管住强度校核分析

  • 转向力矩波动分析

  • 转向系统摆振分析

  • 转向EPS设计仿真

     

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悬架系统性能验证

  • 悬架性能开发(悬架K&C分析)

  • 悬架硬点分析

  • 悬架、转向干涉校核

  • 轮胎包络面分析

  • 悬架偏频、弹簧刚度、阻尼系数计算匹配

  • 悬架强度校核分析

 

制动系统性能验证

  • 制动距离仿真分析

  • ABS刹车分析

  • 刹车盘热固耦合分析

  • 驻车制动器操纵杆分析

     

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底盘轻量化设计

  • 节省成本

  • 提高NVH、平顺性能

  • 更好适应电动汽车开发

 

减震器性能验证

  • 减震器流固耦合分析。震器工作过程为:在一个周期里,活塞推动流体上下运动约减震器长度的三分之一的距离。流体随着阀门的开启和关闭被压进压出。流固耦合技术可以很方便的实现这类问题的分析。

  • 减震器橡胶块线性分析。胶的复杂的非线性力学行为,缺乏准确的材料模型来描述其特性,使得橡胶减振器的选型和设计主要依靠工程经验和试验方法,耗费大量人力物力。随着有限元技术和计算机技术的发展,非线性有限元分析已经具备超弹性、粘弹性橡胶模型和体积不可压缩材料大变形的有限元计算功能,这为橡胶减振器的有限元分析提供了极大的便利。

  • 减震器安装支架失效分析。

  • 减震器弹簧弹簧阀片力学特性分析。

     

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车桥性能验证

车桥是汽车的主要零件之一,它是汽车主要承载件和传力件,支撑着汽车的载荷,并将载荷传给车轮。在汽车及零部件的概念设计 和详细设计阶段广泛应用,解决车桥的强度、刚度、振动、优化、运动等学科的工程问题,是车桥性能验证的最主要工具。

  • 运动分析

  • 强度分析

  • 振动分析

  • 疲劳分析

  • 参数和拓扑优化

  • 自动化和集成平台

 

转向零部件性能验证

  • 转向管柱碰撞性能分析。确保转向管柱及点火锁的组合机构必须具有较高抵抗变形与抗扭转的性能,保证在较大的外力矩下不发生破坏。

  • 转向机构齿轮齿条强度分析。

  • 转向拉杆弯曲变形分析。

     

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轮毂性能验证

  • 弯曲疲劳寿命分析

  • 滚动疲劳寿命分析

  • 抗冲击性能(显式非线性)

 

制动盘性能验证

  • 制动盘模态分析。

  • 制动盘热耦合分析。利用强大的传热以及热固耦合分析可以对刹车盘上的温度以及热应力进行准确的预测。为刹车盘的设计提高强有力的指导。

  • 制动器刹车噪音分析。引入预紧力和摩擦的影响,并利用复模态分析方法,求解系统的复特征值问题,为结构设计提供合理的设计参数。

  • 制动器结构优化分析

     

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专家工具

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 轮胎数据库包含十几款乘用车PACFtir轮胎数据库;

    支持轮胎加密,防止数据泄密;

    数据库方便用户更好进行平顺耐久仿真,研究轮胎对整车车辆性能的影响。

链接至轮胎数据库软件


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静载软件Vsload是一款用于静载计算提取载荷后处理的自动化软件。

     其主要功能:

               自动计算静载工况载荷;

               自动提取载荷结果;

               包含通用耐久规范。

     其软件可大大提高工程师的工作效率,让用户一键完成提取;

     其中的耐久规范可让用户更好的理解耐久强度计算的精华。

链接至静载Vsload软件



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SimcarVpg是国内首款基于虚拟试验场技术开发的专家工具。适用于车辆底盘、CAE部门的性能开发与虚拟验证。具有核心数据(轮胎、路面等)加密,道路试验规范集成,一键完成批量仿真与后处理,路面特征增强显示等功能。可帮助客户实现核心数据的跨部门共享,仿真分析快速、高效,设计方案的快速评估。

链接至SimcarVpg软件


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Designload软件是将试验场耐久规范转化成静载工况进行疲劳损伤问题评估的专家工具。适用于平台车型的早期强度、耐久性能快速评估,以及关键零部件台架试验标准制定。工具在规范转化过程中实现数据的批量、自动化、流程化处理,提升工作效率,避免数据繁杂而导致的错误。

链接至产品


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用户案例:上汽乘用车

 

 

项目背景与挑战

某设计车发现过凸块时冲击很大,驾驶员感觉过凸块悬架不收敛,冲击较大,寻求解决方案。

解决方案

在adams建立多体动力学模型,设置不同的组合,找到影响因素较大的变量。利用回归分析方法对前悬架弹簧刚度数据和前轮通过凸块时车身垂向加速度的峰峰值数据进行分析,得出在保持后弹簧刚度不变情况下,随着前弹簧刚度的增加,前轮通过凸块时车身垂向加速度的峰峰值增加,平顺性变差。

最后通过回归性分析,找到影响因素大的变量,并进行底盘件方案的优化,提出调校方案,加速底盘调校工程师提升底盘性能。

 

结果

慧勒提出的优化设计方案,帮助客户优化了过凸块冲击大的问题,在极短的项目周期内,完善了优化方案,相比原有设计,完成项目验收。

 

 

速达新能源汽车

 

项目背景与挑战

某新能源汽车,根据传统汽车改制电动车。由于电动车质量分配与电机位置等都与传统汽车发生了很大的变化。如果沿用原有底盘设计,可能会导致操稳平顺性能变差,客户体验感差,严重的可能导致车辆发生跑偏现象。

 

解决方案

在adams建立多体动力学模型,进行底盘悬架性能设计,k&c分析校核与目标设定。最后进行整车操稳平顺仿真分析进行验证。

 

结果

慧勒提出的优化设计方案,完成了底盘的硬点、轴套数据验证及优化,保证在数据冻结之前的样车有一个良好的底盘性能来更好的适应新能源汽车特点。

 

 

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用户案例:泰安商用车

 

 

项目背景与挑战

某商用车,多轴转向,发现原地转向转向有卡滞现象,车架某处在特殊场景下发生开裂现象。同时,需要对其操控性和平顺性进行验证及优化。多轴转向比较复杂,理论计算原地转向阻力矩准确度较差,无法准备获取原地转向阻力大小。同理,对于特殊场景下开裂问题,如果基于理论计算或者静载计算,往往很难获取准确的载荷信息来验证开裂的位置。

解决方案

利用Adams car建立商用车多体动力学转向模型,进行原地转向分析,计算最大转向阻力矩,匹配转向阻力缸型号

利用Adams car建立商用车整车模型,模型包含空气弹簧,多轴制动模型,多轴驱动模型,进行整车操稳平顺性分析,与试验进行对比验证,从而进行性能优化,提出优化方案。

进行整车的VPG仿真,模拟特殊的路面,定位开裂原因,进行结构优化。

结果

慧勒验证了转向需要的最大力矩,匹配合理的转向阻力缸,完成了商用车仿真与试验操稳平顺验证,进行了整车vpg仿真,进行了推杆的优化方案,解决开裂问题。