虛擬路譜
關注創建者：mishaw 創建時間：2018-11-17
虛擬路譜的實例教程
CDtire 模型和構建層數原理圖
2.虛擬路譜的獲取
虛擬路譜是激勵源，需要把路面的不平度轉化為虛擬路譜進行加載。這里面一般有兩個步驟：一是獲取路面的不平度原始數據，而是通過數據處理的方法把不平度數據轉化為虛擬路譜。路面不平度的還比較好獲取了，找到一個有相關技術能力的路譜掃面供應商掃描即可。再進行轉換成路譜。拿到的原始數據一般為路面的高程數據，需要轉化為虛擬路譜，即位移的功率譜密度函數（PSD）。
NVH虛擬路譜的獲取
3.虛擬路譜分析工況的建立
整車模型有了，虛擬路譜也準備好了，但如何設定工況進行加載呢？首先，激勵數據為位移的功率譜密度函數，所以整個仿真的結果也應該是聲壓或者加速度的功率譜密度函數。其次，該分析本質上也應該是頻響分析SOL111。同時，考慮到一個輪胎上不止一個激勵點，也應該考慮不同點之間的激勵的先后順序。最后，左右輪之間的激勵的相關關系也要考慮進去。
4.仿真結果的處理和與實驗的對比
仿真的結果其實是聲壓或者加速度的功率譜密度函數，首先需要把該結果轉化為dB（A）（聲壓結果的話）或者real（加速度結果）值。這個轉化得到的結果就可以與實驗處理的結果進行曲線對比了。其次，實驗一般會有一個頻率段內的RMS有效值，仿真也應該根據結果曲線，處理得到該值，并與實驗的RMS值進行比較。
本文轉載自微信公眾號：誤入CAE的程序員
展開 另一個，就算能容忍spindle加載方法求得整車路躁，也不能評價出底盤的優劣，因為逆矩陣方法求得的反力，已經吃掉了底盤建模的誤差，所以基本無從評價底盤結構的好壞。所以，要全面評價輪胎、底盤和車身，基于虛擬路譜激勵的整車路躁方法是研發需求的必然結果。
source: NVH Engineering, Continental AG, Germany
目前，相關的解決方案大部分在項目開發后期通過路試進行，這些試驗能夠覆蓋很多路況，并能反映出很多問題；但是這種方式耗時長、成本高。
為什么會出現車身動態干涉的現象？
由于現在的車輛使用道路及工況非常繁多，當路面激勵傳遞到車身后，車身各處的響應是不盡相同的，若某處結構相對較弱，變形較大，則會容易引起干涉，出現磕碰掉漆的現象，除此之外，如果雙方材料不兼容，還很容易出現異響的問題。當然，這跟產品零件的質量、匹配精度以及尺寸公差等也是有很大的關系的。
如何解決這一問題？
目前主機廠普遍是采用項目后期道路測試的方式進行檢驗彌補這些問題，作為這種方法的替代，我們可以在設計階段預測車身動態干涉風險的位置，并進行設計調整及優化，盡量避免出現動態干涉的現象。同時，也可以進行問題復現，模擬真實場景，解決后期試驗出現的問題。
使用自主開發的DIA系統解決方案開展預測車身動態干涉現象
DIA系統主要是用來研究和解決低頻條件下各種車身動態干涉現象。使用該系統可以詳盡的模擬整車在不同路面工況下運動情況，并能可視化的看到開發人員關注的子系統或者零部件間的相對運動，同時可以通過優化診斷模塊進行原因查找，為如何優化結構設計提供明確的方向。
在本項研究中，研究對象可以為零部件、子系統或整車系統，場景為多條路面，可在早期采用虛擬路譜作為輸入（無需實車采集）。現以汽車行李箱蓋系統為例作簡單說明。
場景：在比利時路上行李箱蓋系統和車身間出現磕碰掉漆和異響的現象。
整車虛擬路面仿真
在本研究中，研究人員通過仿真優化行李箱蓋本身的結構。我們力圖降低在行駛過程中出現行李箱蓋與車身磕碰的風險。在基礎設計中，從仿真結果看，最大相對位移超出了標準公差，容易發生磕碰和異響。
展開 LS-DYNA優化設計，前后處理技術專題
子系統仿真和參數識別技術在汽車碰撞分析上的應用
LS-PrePost 4.7 幾何相關新特征
LS-Prepost中二維三維曲線曲面可視化工具的應用
LS-PREPOST基于樹形結構的界面設計應用 - Solution Explorer
基于LS-OPT聚合物材料對標方法的研究
基于LS-OPT的虛擬路譜整車系統仿真和底盤參數識別
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裝甲車在戰場及訓練中頻繁通過壕溝、彈坑路、陡坡等惡劣路面，其結構在長期交變載荷作用下易產生疲勞裂紋，傳統基于物理樣車的耐久測試周期長、成本高，且難以在研發早期覆蓋所有危險工況。CAxWorks.VPG車輛工程仿真軟件是戴西軟件推出的一款完全集成的非線性瞬態動力學分析軟件，內置道路、輪胎、懸架工具集及虛擬試驗場路面數據，能夠基于實際加載條件快速建立整車虛擬樣機，生成精確的載荷譜，為結構耐久性分析提供早期數據支撐。
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編輯
通過對車輛結構進行長期載荷循環的仿真，評估材料和結構的疲勞壽命，識別潛在的薄弱點，優化設計以延長車輛使用壽命并減少維護需求。
PART/1
VPG虛擬試驗場分析耐久疲勞
1虛擬試驗場載荷譜獲取方法
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編輯
在VPG虛擬試驗場模塊導入整車模型以及路面模型
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編輯
載荷譜計算
強度耐久性能作為整車重要的屬性性能，耐久屬性的開發需要精確的工況載荷輸入，傳統的耐久載荷輸入需要借助物理樣車通過傳感器進行測試。
基于虛擬試驗場仿真技術將真實路面轉化成具有真實路面特征的虛擬路面，在虛擬軟件環境下，建立整車虛擬樣機，在虛擬環境下模擬仿真實車在試驗場虛擬路面上以不同的速度進行運動，從而獲得整車不同節點處的載荷譜，支持整車強度耐久屬性的開發。
2VPG虛擬試驗技術路線
VPG軟件在開發前期可以快速精準的預測整車強度耐久載荷，支持整車強度耐久性能的開發。整車耐久性開發中的虛擬試驗技術路線主要包括輪胎測試及建模、整車數字化路面建模、整車虛擬模型建模及整車虛擬路譜載荷提取等步驟。
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虛擬路譜的最新內容
整車耐久性開發中的虛擬試驗技術路線主要包括輪胎測試及建模、整車數字化路面建模、整車虛擬模型建模及整車虛擬路譜載荷提取等步驟。
在本項研究中，研究對象可以為零部件、子系統或整車系統，場景為多條路面，可在早期采用虛擬路譜作為輸入（無需實車采集）。現以汽車行李箱蓋系統為例作簡單說明。
場景：在比利時路上行李箱蓋系統和車身間出現磕碰掉漆和異響的現象。
整車虛擬路面仿真
在本研究中，研究人員通過仿真優化行李箱蓋本身的結構。我們力圖降低在行駛過程中出現行李箱蓋與車身磕碰的風險。
LS-DYNA優化設計，前后處理技術專題
子系統仿真和參數識別技術在汽車碰撞分析上的應用
LS-PrePost 4.7 幾何相關新特征
LS-Prepost中二維三維曲線曲面可視化工具的應用
LS-PREPOST基于樹形結構的界面設計應用 - Solution Explorer
基于LS-OPT聚合物材料對標方法的研究
基于LS-OPT的虛擬路譜整車系統仿真和底盤參數識別
兩者優劣對比可參考：誤入CAE的程序員寫的《我們為什么要做虛擬路譜激勵的整車路噪仿真？》。
CDtire 模型和構建層數原理圖
2.虛擬路譜的獲取
虛擬路譜是激勵源，需要把路面的不平度轉化為虛擬路譜進行加載。這里面一般有兩個步驟：一是獲取路面的不平度原始數據，而是通過數據處理的方法把不平度數據轉化為虛擬路譜。路面不平度的還比較好獲取了，找到一個有相關技術能力的路譜掃面供應商掃描即可。再進行轉換成路譜。
所以，要全面評價輪胎、底盤和車身，基于虛擬路譜激勵的整車路躁方法是研發需求的必然結果。
source: NVH Engineering, Continental AG, Germany
