Die Komfort- und Sicherheitsansprüche beim Automobil steigen stetig. Im Gegensatz dazu verkürzen sich die Entwicklungszeiten für neue Fahrzeugmodelle. Es entstehen Widersprüche, die auf den ersten Blick nur schwer auf einen Nenner zu bringen sind. Zum Problemlöser werden leistungsfähige Simulationswerkzeuge. So ist die Bedeutung und Wichtigkeit der Computersimulation im Rahmen des Entwicklungsprozesses in den vergangenen Jahren rapide gestiegen. Die in diesem Beitrag beschriebene Software DADS von LMS, das Vorgängerprogramm von LMS Virtual.Lab Motion, erzeugt virtuelle Prototypen, mit denen sich nahezu ebenso exakte Simulationen wichtiger Leistungsmerkmale durchführen lassen wie mit Hilfe von realen Prototypen. Zudem können die Entwicklungsingenieure mit der dreidimensionalen, dynamischen Mehrkörpersimulation auch schwer oder nicht messbare Ergebnisgrößen bestimmen. General Motors begann vor mehreren Jahren mit der Simulation von Antriebssträngen. Der heute erreichte Genauigkeitsgrad macht es möglich, Probleme in einer frühen Entwicklungsphase zu identifizieren und Unterschiede im Betriebsverhalten zwischen neuen und bestehenden Entwürfen zu bewerten. Im Beitrag werden die Entwicklung des Mehrkörpersimulationsmodells, Datenerfassung, der hohe Genauigkeitsgrad und die Validierung von Programmen ohne zusätzliche Tests verdeutlicht. Zu einem gegebenen Zeitpunkt sind bei General Motors normalerweise um die 100 Antriebsstrangprogramme in Arbeit. In der Vergangenheit machten diese Programme etwa 40 Tests pro Jahr notwendig. Bis heute ist die Anzahl der Tests auf 15 reduziert worden; diese Zahl wird voraussichtlich noch weiter bis auf 10 zurückgehen. Das Unternehmen hat bereits mehrere, im Betrieb sehr teure, Testzellen stillgelegt. Noch wichtiger ist, dass Simulationen dem Entwickler schon am Anfang des Programmzyklus eine Hilfestellung bieten. Zu einem Zeitpunkt also, zu dem noch keine Prototypen verfügbar sind. Dies hilft, teure Entwurfsänderungen in der Spätphase zu vermeiden, und bietet auch die Gelegenheit, Konstruktionen in punkto Dauerfestigkeit, Akustik und Schwingungsverhalten auf ein in der Vergangenheit nicht machbares Niveau zu optimieren. Neue, noch schnellere Soft- und Hardwaretechnologien eröffnen bereits heute neue Anwendungsbereiche für die virtuelle Simulation und erlauben den Anwendern, spezifische funktionsbezogene Phänomene mit erheblich größerer Detailgenauigkeit zu modellieren und zu analysieren.
Mehrkörpersimulation für den Allrad-Antriebsstrang
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 109 , 2 ; 128-133
2007
6 Seiten, 4 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
ENTWICKLUNG - Berechnung und Simulation: Mehrkörpersimulation für den Allrad -- Antriebsstrang
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