多体动力学在商用车定制过程中的应用②

模型在虚拟测试道路（可靠性试验路面）上行驶。用两个试验车速，模拟整个寿命中可能达到的最大g值，从而评估设计方案。虚拟测试发现，4x4车型的g值大于4x2车型。

为了追踪加速度的来源，数据要更深入分析，尤其是分析框架和车轴的加速度。

在根本原因分析中发现，加速度源自车轴运动，经过框架传导到达蓄电池壳体支架。这表明，可以通过减小车轴振动，减小传导到车体框架的加速度，最终达到提高电池支架可靠性的目的。

工程师最终找到了三种解决方法。其一是给后悬架增加一组减震器，减少纵向加速度和俯仰加速度，最终降低蓄电池箱体的冲击（在最初设计中，大家以为后轴可变刚度悬架的摩擦阻尼已经足够出色，包括滥用和耐久载荷，然而实则不然）。其二是降低前轴减震器在压缩行程中的阻尼，因为增加阻尼会加强向车体框架的冲击传导。最后，选装的防倾杆最终被定为标准配置，提升可靠性。在实车道路试验之前，大家给改动后的模型在虚拟路面上再次进行了可靠性试验仿真。

仿真中，蓄电池壳体支架也被评估，以便发现在峰值加速度时刻应力过大的“热点”部位。“热点”位置随时间变化，对于发现危险位置十分有效。

通过虚拟的可靠性试验，蓄电池壳体支架的设计得到完善，可靠性和适用性增强。其中，增加一组后减震器被证明是降低加速度的性价比最高的解决方法。由于额外一组减震器是TerraStar 4x4原厂选装配置，其动态性能早已得到原厂的检验。

在当今激烈的工程竞争中，进行虚拟试验可以帮人们找到改进产品的方向，具有长远的好处。本课题用有限元方法建立弹性车体模型，用多体动力学整合单个部件，是一种省时、省钱的可靠性研究方法。