典型案例
東風日產利用LMS車輛動力學解決方案,讓本土汽車工程技術更進一步

中國更優汽車生產商
東風日產是一家了解消費者需求的汽車制造商。它的成功部分是由于從公司本身實際情況制定戰略,同時建立其他強大的汽車合作聯盟。日產汽車主席戈恩卡洛斯直言:知名的可能就是雷諾-日產聯盟。但是雷諾-日產不是成為頭條新聞的聯盟。該集團的合資企業,東風日產乘用車公司,正開始在中國市場復制同樣的奇跡,尤其是在運動型越野車(SUV)以及城市多功能車(CUV)市場領域。

事實上,SUV是目前中國汽車市場增長快的車型領域。在2010年SUV銷售增長速度超過了其他乘用車。在持續增長的情況下,在2015年29%的汽車銷售額來自于SUV市場。對全球汽車生產商來說,中國富裕的家庭在未來幾年可 能都會選擇SUV作為家用轎車,的確是一個好消息。而且令人驚訝的是,中國本土品牌汽車正在開始占據SUV銷售市場的前十名。這也意味著中國汽車行業真正起航了。

東風日產奇駿是建立在雷諾-日產平臺上,利用全球高效的工程設計在中國生產的第一款車型。此外,東風日產奇駿具有中國消費者喜歡的先進的功能,包括主動舒適性控制,主動發動機制動,主動跟蹤控制以幫助司機和乘客人提高乘坐舒適性。中國款是如此的成功,以至于該公司認為有必要進行更多款車型的研發,東風日產技術中心可以提供研發協助。

創建一個本土品牌
在東風日產技術中心,華南大的乘用車技術中心,研發一款高質量的操縱穩定性 和乘坐舒適性的車型。通過與的供應商和其他日產研發中心合作,東風日產乘用車公司技術中心不斷推出更新的技術和車型,推出的車型具有高可靠性,并適合中國消費者的駕駛樂趣。

為了走在市場前列,東風日產在2010年推出了合資自主品牌啟辰。今天,啟辰品牌提供了完整的產品系列,如 E30,類似 于日產聆風,而且更近又推出了啟辰T90, 并在2016年4月北京車展上亮相。啟辰T90是運動跑車新旗艦的形象讓人想起寶馬6的感覺。

“希望啟辰成為一個更受消費者歡迎的主流品牌,持續為消費者締造美好的高品質的汽車生活。”東風日產乘用車公司技術中心車輛動力學仿真工程師吳照明說。

“中國汽車工業發展很快,而且國內品牌的增長也很快,就像啟辰一樣,”吳照明解釋道。“啟辰是我們根據中國市場的特點推出的自主研發品牌,我們需要在激烈且快速發展的競爭環境中保持優勢,并開發出更具競爭力和吸引力的啟辰新車型。這是我們每天的挑戰。”

車輛動力學的挑戰
東風日產團隊選擇專注于動力學性能的改進,包括加快性能分析和改進模型和計算精度。

“之前,我們車型的大部分開發工作在日本完成,”吳照明說,“幾年前,我們決定致力于中國市場推出合資自主品牌啟辰。我們需要CAE技術來加速我們產品的開發。我們選擇LMS工程服務來幫助我們提升仿真能力,迅速建立車輛動力學仿真分析能力。我們要跟行業里優秀的供應商合作,在后期能得到更好的技術支持和服務,使我們能夠在下一代車型中獲得好的技術和性能。”

更新的整車開發
技術中心更近的一個整車項目是基于廣受歡迎的日產迫客的平臺開發。東風日產團隊利用LMS Virutal.Lab? Motion軟件進行操縱穩定性和舒適性的仿真。利用LMS Virtual.Lab Durability軟件以及時域波形再現(TWR)技術的LMS Virtual.Lab Motion TWR軟件,進行了整車的疲勞分析。利用LMS Tecware軟件進行時域和頻域測試數據的處理。

其他團隊利用LMS Virtual.Lab NVH解決方案進行振動躁聲仿真,利用LMS Virtual.Lab Acoustics進行聲學仿真分析。

“我們的目標是使新啟辰性能更好,”吳照明補充道,“要做到這一點,我們團隊專注于動力學仿真。致力于給客戶帶來值得信賴,又能夠帶來愉悅駕駛體驗的技術和產品。”

高質量動力學仿真
車輛動力學性能是確定汽車品質的主要方面之一。在開發一款汽車時,工程師必須在各項相互矛盾的性能中攏到一個平衡。大量影響汽車乘坐舒適性和操縱性的因素應該被考慮,如動力性,穩定性,靈活性和控制。但同時,這些因素必須結合高水平的乘坐舒適性和低道路躁聲水平來綜合考慮。重要的是,主動控制系統的集成 越來越大地給這個具有挑戰性的任務增加了更多的復雜性。

LMS工程服務團隊幫助東風日產整合先進 的動力學解決方案。從概念設計到優化設計的整個流程中,車輛的操縱性,疲勞耐久和NVH性能必須并行開發,這一點很關 鍵。

而且,前期的有關懸架和底盤的工程設計決策會影響乘坐舒適性和操縱性的多屬性平衡。此外,LMS提供了一個可擴展的整 車操穩仿真平臺來模擬部件,執行器和車輛本身的功能模型的詳細的多體模型。

“我們討論了LMS動力學仿真解決方案的很多問題。在短短的四年里,利用LMS Virtual.Lab Motion和Driving Dynamics多體仿真軟件,我們的動力學仿真經驗實現了從無到有,并且增長到非常有競 爭力的技術水平。”吳照明說。

為提高新啟辰車型的乘坐舒適性和操縱性以滿足中國市場的需求,研發團隊以日產迫客作為對標車進行了測試和對標研究。測試包括整車道路平員性和操縱性測試以及獨立的底盤K&C測試。以對標車的性能數據為參考,研發團隊設定了改進目標。

設定目標后,研發團隊開始利用LMS Virtual. Lab Motion建立整車模型,前后懸架都包含了一定的柔性體,來研究整車的操控穩定性。在設定參數后,研發團隊利用LMS Virtual.Lab Motion車輛動力學解決方案進行整車乘坐舒適性仿真分析。此多體仿真分析結果與測試結果進行驗證。在此基礎上,工程師可以調整懸架參數以滿足性能提升的要求。總體而言,隨著這些步驟,研發團隊通過仿真改善了新啟辰車型的平員性和操縱性。

“利用LMS車輛動力學仿真解決方案,我們能夠改善懸架和整車的操縱性,舒適性和安全性。” 吳照明補充說,“今天,在數字開發階段我們自己就可以進行高質量的動力學仿真,并保證仿真與實測結果的對標精度。”

“LMS工程服務成功地幫助我們提高研發技術能力,” 吳照明說,“其他的軟件供應商是不可能實現的。LMS解決方案完全集成在我們整個的產品開發流程中,從市場定位,到目標設定,再到試驗驗證。我們可以開發出色的動力學性能,創造更好的新產品給我們的客戶,如新啟辰T90和未來其他令人興奮的新車型。”