Автомобильные приложения на базе программных комплексов автоматизированного анализа динамики
Практика использования программ автоматизированного моделирования динамики систем тел показала, что, несмотря на существенное упрощение составления динамических моделей по сравнению с традиционной технологией с ручным выводом уравнений движения, для использования таких программ в задачах динамического анализа автомобиля требуется значительное время на освоение инструментов программного комплекса и на создание моделей основных агрегатов и подсистем автомобиля. Для упрощения внедрения технологий автоматизированного моделирования в процесс проектирования автомобиля на базе всех известных программных комплексов автоматизированного моделирования динамики общего назначения были созданы специализированные приложения, содержащие готовые модели характерных для автомобиля силовых взаимодействий и готовые геометрические и динамические модели целых механических систем автомобиля: модели взаимодействия шин с дорогой, упругих и демпфирующих элементов подвесок колес, модели подвесок колес с различными кинематическими схемами и т.д. На рис. 14 приведен пример библиотеки моделей подсистем подвески колес приложения MSC.ADAMS.Chassis.
Такие приложения предусматривают два режима работы: режим работы с готовыми моделями и режим создания и модификации моделей. Первый режим гораздо проще и доступен для пользователей с малым опытом моделирования и может использоваться широким кругом инженеров, выполняющими типовые задачи. Для второго режима работы требуется хорошее знание универсального программного комплекса моделирования динамики тел, на базе которого создано автомобильное приложение и предназначен для экспертов в области моделирования.
Рис. 14. Библиотека параметризованных моделей подвесок колес приложения MSC.ADAMS.Chassis
В таблице 3 приведены основные специализированные приложения для анализа динамики автомобиля, созданные на базе универсальных программных комплексов анализа динамики систем тел.
Таблица 3. Приложения для анализа динамики систем автомобиля на базе программных комплексов автоматизированного анализа динамики систем тел
Страна разработки |
Название модуля |
год выпуска первой версии |
США |
MSC. ADAMS.Car [34], MSC. ADAMS.Chassis [34], MSC. ADAMS. Car Truck [34], LMS.Amesim.Vehicle Dynamics [35]. |
1982
|
Германия |
SIMPACK Automotive [31], alaska/ACAR [33]. |
2005 примерно 2008 |
Россия |
UM Automotive [32] |
2006 |
Схема технологии работы с автомобильным приложением на базе программного комплекса автоматизированного моделирования динамики систем тел показана на рис. 15. Отличие от технологией работы с программным комплексом общего назначения заключается в том, что сборка динамической модели производится из готовых блоков тел, связанных шарнирами и силовыми элементами, а исследования динамики автомобиля проводятся при помощи готового набора стандартных испытаний.
Достоинством автомобильных приложений, созданных на базе программных комплексов автоматизированного моделирования динамики систем тел общего назначения является возможность расширения библиотеки моделей агрегатов и испытаний путем модификации имеющихся или путем добавления новых с использованием стандартных инструментов этих программных комплексов.
Кроме того, в силу универсальности способов формирования уравнений движения, используемых в таких программах, получаемые математические модели не являются оптимальными с точки зрения быстродействия и обычно не позволяют проводить вычисления в режиме реального времени.
Рис. 15 Схема технологии анализа динамики автомобиля в отраслевом приложении на базе универсального программного комплекса автоматизированного анализа динамики систем тел