車輛動力總成制動模型的案例
純電驅動車輛動力總成的優化與比較研究
車輛平均每天的行駛里程為53km，以每年365天記，則全年大約行駛2萬公里。因為，純電驅動的電動汽車電能取自電網，故電能價格按0.51RMB/kWh記。costpt(x)為動力總成制造總成本，包括有電池組成本、電機本體、電機控制器及傳動系統等成本。其中，要求電池組在充滿電的情況下，可以支持車輛行駛80km距離。g1-g6為車輛需要滿足的動力性能要求，如表1所示。這些性能要求來源于2012年頒布實施的中國國家標準GB/T 28382-2012《純電動乘用車-技術要求》。
表1 整車性能指標
2.2 分析模型
在系統層級中，基于遺傳算法的優化模型需要通過調用分析模型，分別得到車輛的動力性能指標、車輛使用成本和動力總成的制造成本。因此，本文基于上述三個方面的述求，分別建立了與之相關的一系列仿真模型。
對于車輛動力性能仿真模型，本課題基于表1中所設定的6項車輛動力性能要求，分別建立了相對應的車輛動力性能仿真模型。選用MATLAB/Simulink 軟件作為建模工具，采用基于前向仿真的建模方法，使得整個仿真模型更加趨向真實情況。在所搭建的仿真模型中，分別包括有駕駛員模型、整車控制模型、驅動電機模型、傳動系模型、車輛動力學模型及電池組模型。其中選用 Nissan Leaf 進行了模型的驗證與能量流分析。
為了計算電動汽車的使用成本，本文根據國家標準GB/T 18386-2005《電動汽車能量消耗率和續駛里程試驗方法》，建立了基于NEDC駕駛循環工況整車能耗計算仿真模型。
展開 3D車輛動力學模型
三維車輛動力學模型可以引導PreScan汽車在三維道路上行駛。該模型具有與二維簡單動力學模型相同的組件，但底盤部分（車輛動力學）已被修改。其他部分保持不變。在三維車輛動力學仿真過程中，可能會有一些輕微的俯仰震動。
三維簡單動力學模型由下列部件組成，如下圖所示:
發動機
變速箱最終傳動比
三維底盤（車輛動力學）
換擋邏輯。
自動和手動換擋之間的切換
請看以下部分：
三維車輛動力學模型；
可以在GUI中設置的參數；
模型在編譯表中的表現；
使用方法的概述；
在油門為零%，自動檔為駕駛/倒車模式的情況下，汽車也會緩慢向前/向后移動。這是由于發動機以最低轉速行駛（每輛車的轉速不同）。
模型遷移-見匯編表遷移。
24.1 車輛動力學模型
三維車輛動力學模型有10個自由度。
彈簧質量（支撐在懸架上面的質量）有6個自由度。三個位移（x、y和z）和三個旋轉（側傾、俯仰和橫擺）。
非彈簧質量（懸架下方的質量：4個車輪）有4個自由度，即4個z位移。在彈簧質量和非彈簧質量之間放置了懸掛系統。
Z運動
下圖為作用在車輛上的z力。后方和前方的地面對輪胎的接觸力。由車輛質量和慣性力引起的力。在彈簧質量和非彈簧質量之間有懸掛力（未顯示）。
關于彈簧質量的運動方程如下（車輛坐標系中的牛頓運動方程）。
公式中：
而K和d分別為懸掛剛度和阻尼特性。
每個輪胎的運動方程如下：
公式中
而K和d分別為懸掛剛度和阻尼特性。
滲透深度由接觸傳感器計算。
預瞄描接觸傳感器
接觸傳感器并不是傳統意義上的PreScan傳感器。
展開 DANA利用Altair SimLab實現動力總成模型的自動網格劃分，大幅節省時間
主要看點
項目介紹
DANA控股公司是全球動力傳動系統、密封以及熱管理技術領域的領軍者，始終致力于通過以上技術實現乘用車、商用車以及非公路用車輛的節能減排及其擁有成本的降低。DANA公司擁有25,000名員工，在全球27 個國家設有90多個工程、制造以及配送機構。
動力總成組件的計算機仿真始終是DANA產品開發流程中至關重要的一個環節，在此仿真中需創建具有25,000多個表面的超大模型。
多年來，DANA的工程師們已開發出一套標準化行業方法，用于將CAD設計轉化為樣品，然后對其進行分析以發現故障點，進而重新設計樣品并重新測試，直至產品達到特定要求。
挑 戰
盡管采用樣品/仿真/重新設計的方法會最終提高組件質量，但是該過程的每一步都極其耗時，因而將導致成本攀升。
例如，位于美國伊利諾斯州萊爾市的Dana Power Technologies集團在對氣缸蓋和發動機缸體模型進行前處理時，需要將幾何從CAD導入，然后再由工程師進行清理，而這往往是一項繁瑣的任務。
展開 Dana利用Altair SimLab實現動力總成模型的自動網格劃分，大幅節省時間
行業：汽車
挑戰：提高前處理的工作效率
Altair 解決方案：利用SimLab進行自動化網格劃 分
優點：大幅度縮減前處理時間； 更佳的大規模模型分析的收斂性
背景介紹
Dana控股公司是全球動力傳動系統、密封以及熱管理技術領域的領軍者，始 終致力于通過以上技術實現乘用車、商用車以及非公路用車輛的節能減排及其擁有 成本的降低。Dana公司擁有25,000名員工，在全球 27個國家設有90多個工程、制 造以及配送機構。 動力總成組件的計算機仿真始終是Dana產品開發流程中至關重要的一個環 節，在此仿真中需創建具有25,000多個表面的超大模型。 多年來，Dana的工程師們已開發出一套標準化行業方法，用于將CAD設計轉 化為樣品，然后對其進行分析以發現故障點，進而重新設計樣品并重新測試，直至 產品達到特定要求。
挑戰
盡管采用樣品/仿真/重新設計的方法會最終提高組件質量，但是該過程的每一 步都極其耗時，因而將導致成本攀升。例如，位于美國伊利諾斯州萊爾市的Dana Power Technologies集團在對氣缸蓋和發動機缸體模型進行前處理時，需要將幾何 從 CAD導入，然后再由工程師進行清理，而這往往是一項繁瑣的任務。因此，完 成模型的網格劃分就要耗費一到四天的時間。 幾年前，Dana的產品開發團隊決定采用“first-time-right（一次成功）”的設 計方法，采用這種方法可以在構建樣品前就對其進行分析，從而縮短了整個設計周 期。該過程的核心環節是對仿真模型進行前處理，因此，通過一種新方法提升前處 理速度便是當務之急。
展開 
車輛動力學模型在仿真測試中的應用實踐
可以覆蓋電控系統的整個開發周期，包括早期的算法仿真測試（MIL/SIL），控制器的硬件在環測試（HIL），半實物臺架測試（如電機臺架、動力系統臺架、整車臺架等），以及最終的車輛在環測試（VIL）。
應用領域
??整車電控系統的虛擬仿真測試，主要針對動力域、底盤域、智駕域電控系統測試
??控制器的前期標定，在仿真臺架上對控制器進行參數標定
??駕駛模擬器仿真測試，為駕駛模擬器提供逼真的駕駛環境
??車輛機械部件的開發和測試，為半實物臺架提供虛擬道路仿真環境
??車輛零部件選型分析與測試，如動力系統、轉向系統、制動系統、懸架系統的匹配調試
??車輛理論性能分析，如車輛動力性、經濟性、制動性、操穩性和平順性分析
展開 以多體動力學模型為基礎的后驅車輛轟鳴性能開發
為了研究驅動半軸剛度對２７００ r/min 時共振點的影響,對傳動系統分別更換了不同剛度的驅動半軸進行試驗,試驗結果如圖４ 所示.對原狀態、粗驅動半軸、細驅動半軸進行對比分析可得,三條曲線基本重合,表明驅動半軸剛度以及慣性質量對２７００ r/min 時的共振沒有影響.對擋位及驅動半軸剛度影響分析可知,２７００ r/min 時的共振是由傳動軸的模態導致的.
２ 轟鳴模型的建立及仿真計算
２．１ 多體動力學模型
為了確保仿真計算的可靠性,需要搭建包含傳動系統的整車模型,針對轟鳴性能試驗結果,對仿真模型進行對標,以便進一步利用模型對轟鳴問題進行分析.整車多體動力學模型包含前懸架、后懸架、傳動系統、轉向系統、輪胎、排氣系統.其中,前懸架為麥弗遜懸架,后懸架為多連桿懸架.整車多體動力學模型如圖５ 所示.
２．２ 發動機激勵
車輛在運行過程中,發動機內部會產生較大的激振力,主要可以分為兩大類:一類是活塞連桿往復運動引起的慣性力及慣性力矩,另一類是由缸內燃燒壓力及慣性力引起的扭矩變動.車輛在全加速運行過程中,發動機曲軸會受到由于缸內燃燒產生扭矩的振動激勵,同時發動機剛體也會受到由于活塞連桿往復運動的慣性力;車輛在滑行過程中,發動機曲軸受到慣性力引起的扭矩振動激勵及發動機剛體受到慣性力的作用.在整車試驗過程中,同時測量了發動機的２階激勵的振動幅值、慣性力,如圖６ 所示.
展開 基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
為了有效評價磁懸浮車輛動力學性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據磁懸浮車輛多體系統動力學拓撲關系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統的耦合動力學模型,分析了試驗結果和仿真結果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統,軌道被視為彈性歐拉梁,并考慮了磁懸浮車輛的控制系統性能。數值分析結果表明:梁的最大變形的計算值為115mm,試驗值為116mm,車體的垂向加速度仿真結果與試驗結果基本一致,利用仿真模型能較準確地預測耦合系統的動力學性能
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型.pdf
展開 基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
摘 要:為了有效評價磁懸浮車輛動力學性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據磁懸浮車輛多體系
統動力學拓撲關系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統的耦合動力學模型,分析了試驗結果和仿
真結果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統,軌道被視為彈性歐拉梁,并考
慮了磁懸浮車輛的控制系統性能。數值分析結果表明:梁的最大變形的計算值為115 mm ,試驗值
為116 mm ,車體的垂向加速度仿真結果與試驗結果基本一致,利用仿真模型能較準確地預測耦合
系統的動力學性能。
關鍵詞:車輛工程;磁懸浮車輛;可靠性評價;仿真模型;動力學
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型.pdf
展開 技術鄰周報Q18：結構設計/Abauqs/氣固耦合/NVH/巖土/iSolver/超彈模型/CFD/動力總成...
6、卡車氫系統的框架結構有限元分析及優化
作者：吳先鋒
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830397
氫燃料系統是中型卡車的動力總成，固定于車架上。目前國內對于一般車型的設計及強度校核，還是依靠經典的材料力學、彈性力學、結構力學的經驗公式。傳統的分析設計方法，具有一定的局限性，使得動力總成的更新換代的速度較慢。因此設計中不可避免地造成動力總成各部分強度分配不合理現象，使得整個設計成本較高，達不到優化設計的目的。隨著有限元技術的推廣及計算機軟硬件的發展，汽車行業已將CAE技術用于汽車整體設計與研究，為設計人員提供了可靠的計算工具。
7、非線性有限元分析之超彈模型neo-Hookean
作者：
天佑有限元
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830432
在結構有限元分析中，常會遇到如橡膠、生物組織等非金屬材料。由于這些材料的力學性能和金屬材料的力學性能有著巨大區別，如大彈性變形，不可壓縮性，粘彈性等等。力學家和工程師們將這些材料統稱為超彈（Hyperelastic）材料，并將描述這類材料的力學模型稱之為超彈模型。
展開 使用已標定的車輛動力學模型提升開發效率【2月20日直播】
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</div><p class="ql-align-center"><strong>使用已標定的車輛動力學模型提升開發效率 </strong></p><p><strong>直播時間：</strong>2月20日 15:00</p><p><strong>直播講師：</strong>周光磊</p><p>VI-grade中國區應用工程師，從事車輛動力學仿真及駕駛模擬器應用技術支持工作，熟悉駕駛模擬器在車輛動力學、智能駕駛等領域的應用。</p><p>從事整車性能開發、車輛動力學、底盤電子、ADAS系統開發與測試、注重用戶感受的工程師和行業研究人員，想要掌握<strong>最新技術</strong>？就在<strong>2月20日 15:00</strong>！！！
展開 利用Adams/view搭建整車動力學模型 附ADAMS-View創建車輛輪胎路面步驟下載
3.如果發現模型某一部分結構需要調整時，不用重新導入整個模型，首先在adams的模型樹中將有問題的part刪除，然后新建一個新的part，把再CATIA中修改后的模型重新導入到新建的part位置上就OK。
第三步：狀態量的定義
前邊提到，Adams/View中狀態量的定義都是有參考坐標系的，如果不設置默認的都是大地坐標系，而我們需要的是車輛坐標系下的狀態量，此時需要把大地坐標系的狀態量轉化到車輛坐標系中去。以車速為例：
大地坐標系下的車速和車輛坐標系下的車速關系為
大地轉換到車輛上，就是
因此，車速定義不能簡單的取車身質心的速度，而需要一個轉換。
該轉換的需要轉換，有些根本就沒法轉換，如側傾角，如果直接取質心處的側傾角，實際得到的卻是車輛坐標系下的側傾角在大地坐標系的投影角。所以需要我們自己定義，如前，CATIA建模時左右側兩個點的作用，兩側點相對大地坐標系的z坐標插值除以兩個點的距離，然后求反正切，即可得到車身側傾角。
在定義狀態量時，不然會用到一些函數，特別是涉及到角度的，一定要注意，有些函數算的是弧度，有些是角度。
最后的說一下兩個函數的區別：ATAN2和ATAN。ATAN2是四象限反正切，而ATAN是二象限反正切。一般情況下，就用ATAN2。車輛側傾角和車身側傾角時會用到。
下載地址：ADAMS-View創建車輛輪胎路面步驟
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