隨著(zhù)汽車(chē)智能化進(jìn)入深水區，汽車(chē)鋁合金底盤(pán)廣泛應用，其底盤(pán)失效問(wèn)題逐漸增多，汽車(chē)安全尤其是整車(chē)鋁合金底盤(pán)結構沖擊強度安全越來(lái)越受到車(chē)企關(guān)注，如何快速驗證整車(chē)誤用強度性能，滿(mǎn)足車(chē)輛結構安全性能的同時(shí),平衡輕量化設計,縮短研發(fā)周期，控制成本，已經(jīng)成為全球汽車(chē)OEM廠(chǎng)商和零部件生產(chǎn)商高度重視的問(wèn)題。
針對行業(yè)痛點(diǎn)，中汽中心工程院智駕技術(shù)開(kāi)發(fā)部智能車(chē)輛可靠性開(kāi)發(fā)團隊已多年深耕結構強度路面沖擊誤用開(kāi)發(fā)技術(shù)。該項技術(shù)采用虛擬試驗場(chǎng)（VPG）技術(shù)，通過(guò)建立整車(chē)高精度動(dòng)力學(xué)模型，結合Ftire輪胎模型、高精度誤用數字路面，利用高效算法來(lái)模擬實(shí)車(chē)運動(dòng)過(guò)程中受到的動(dòng)態(tài)載荷沖擊，精準復現用戶(hù)工況，確保了汽車(chē)車(chē)身、底盤(pán)等系統在各種誤用工況下的安全性與可靠性。如下為整車(chē)誤用開(kāi)發(fā)流程說(shuō)明：
圖1 VPG誤用開(kāi)發(fā)路線(xiàn)
圖2 誤用工況數字路面定義
圖3 VPG誤用工況仿真
圖4 整車(chē)誤用強度CAE分析驗證
在當前的汽車(chē)工程領(lǐng)域，對車(chē)輛結構強度的研究至關(guān)重要。車(chē)輛在道路行駛過(guò)程中，由于駕駛人因判斷或操作失誤而出現車(chē)輛受到路面猛烈瞬時(shí)沖擊的工況（誤用工況），如高速通過(guò)路面深坑等，在這種情況下駕駛車(chē)輛會(huì )受到很大載荷沖擊，車(chē)輛可能會(huì )出現輪胎爆胎、輪轂斷裂、擺臂彎曲、車(chē)底部與地面發(fā)生剮蹭等影響駕駛車(chē)輛及駕駛人員安全的情況。
根據以上描述，整車(chē)誤用工況開(kāi)發(fā)面臨著(zhù)諸多挑戰,誤用工況的多樣性和復雜性使得測試工作變得異常繁瑣和困難，且傳統的物理試驗場(chǎng)測試不僅成本高、效率低，而且難以覆蓋所有可能的誤用工況。
為了克服上述挑戰，我司團隊引入了虛擬試驗場(chǎng)（VPG）技術(shù)，采用VPG虛擬仿真技術(shù)，模擬實(shí)車(chē)在路面上的遇到的各種路況（路障、路沿、方坑等）。該技術(shù)不僅能夠精確分析汽車(chē)在各種復雜工況下的動(dòng)態(tài)結構響應，還能有效預測潛在的強度風(fēng)險，技術(shù)團隊對模型在不同數字路面上進(jìn)行多輪次、多場(chǎng)景的仿真分析，涵蓋各種可能遇到的道路狀況、不同車(chē)速以及駕駛行為等因素。在仿真過(guò)程中，密切關(guān)注結構應力應變、屈曲和殘余位移等指標的變化，以評估結構強度的安全性、可靠性及維修性,給車(chē)身及底盤(pán)等輕量化帶來(lái)合理設計邊界，在兼顧整車(chē)安全的同時(shí)，更好地為汽車(chē)產(chǎn)品輕量化設計提供支撐。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，研發(fā)人員可以根據這些預測結果，針對性地優(yōu)化車(chē)輛結構設計，增強車(chē)身及底盤(pán)等結構的強度、屈曲及螺栓緊固件等，從而避免在實(shí)際使用中出現強度誤用問(wèn)題,幫助汽車(chē)廠(chǎng)商避免潛在的安全隱患。有效縮減企業(yè)的研發(fā)開(kāi)支，減少試驗次數和優(yōu)化設計流程，降低企業(yè)的運營(yíng)成本，同時(shí)加快新車(chē)型的研發(fā)速度。
如下為我司整車(chē)結構強度路面沖擊誤用技術(shù)規范。
圖5 整車(chē)結構強度路面沖擊誤用開(kāi)發(fā)規范
作為汽車(chē)行業(yè)的從業(yè)者，誤用工況開(kāi)發(fā)不僅是我司的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)，也是整個(gè)行業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn),我們深知誤用工況開(kāi)發(fā)對于汽車(chē)品質(zhì)和安全性的重要性。為了推動(dòng)誤用工況開(kāi)發(fā)技術(shù)的規范化和標準化，積極響應行業(yè)發(fā)展需求,我們呼吁廣大同行積極參與汽車(chē)結構強度路面沖擊誤用試驗方法國標工作，共同推動(dòng)行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。通過(guò)制定和完善誤用工況開(kāi)發(fā)的標準和規范，為行業(yè)的健康發(fā)展貢獻力量，更好地指導汽車(chē)產(chǎn)品的研發(fā)和測試工作，提高整個(gè)行業(yè)的競爭力和創(chuàng )新力。如下為汽車(chē)結構強度路面沖擊誤用試驗方法標準起草組工作群，歡迎大家加入。
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