车辆系统仿真要点解析

车辆是一个复杂的机械系统，在保证模型准确度和精度的前提下，复杂系统建模与仿真要考虑到分析目标、模型简化度、建模方法、仿真算法、模型耦合程度、模型试验校核等因素，既要保证分析结果的准确度，又要考虑到计算速度和算法稳定性，还要考虑到不同频域范围内参数值的兼容并重，通常需把握的要点如下。

（1）分析目标要明确。建模要围绕与目标相关因素展开，与目标无关的结构可忽略，与目标关系小的结构要简化或忽略，抓住主要因素和矛盾，分清主次，区别对待。

（2）模型要依分析目标而简化，不是越全越大就越好。系统结构往往很复杂，为了找到最关键的要素，必须进行模型简化，突出主要结构和因素，淡化次要结构和因素，基于实际系统运行规律和结构关系建立简化模型，这样才能满足分析目标。

（3）复杂系统涉及多种对象与结构，需要依据系统特性选择合适的仿真软件和算法。例如，车辆多体动力学模型，结构多，自由度数大，属于刚柔耦合模型，需要选择多体动力学软件和有限元元件联合建模仿真；ADAMS和ANSYS软件，既要考虑软件间有无兼容接口，又要考虑刚柔动力学模型仿真计算算法和步长选择的合理性，只有两个条件均满足，才能顺利完成建模和实现仿真目的。这里包括相关软件的兼容性和版本考虑，如Matlab、EASY5、ADAMS、ANSYS、Fluent等软件。(www.xing528.com)

（4）不同频域结构组成的复杂系统，需要采用变步长求解算法。例如，如果要分析坦克火炮射击后座响应的问题，所建模型必须要建立火炮和底盘系统。火炮射击是一个瞬态过程，炮弹在炮管内飞行时间为0.008 s左右。而底盘系统是一个低频装置，悬挂系统频率在1 Hz左右。这样，仿真计算中，炮弹在炮管内飞行时步长选择必须要小于0.001 s，炮弹飞出炮管，坦克获得了后坐力之后，底盘系统仿真就不能采用如此小的步长了，而是变为0.1 s左右比较合理。所以，这类高低频耦合系统，要考虑变步长算法。

（5）模型试验前必须要经过试验校核，才能确保模型试验的准确度。仿真模型涉及很多因素与环节，在利用模型试验前，必须要对模型进行校核、试验验证，确认在可行的误差范围后，才能进行进一步的仿真分析与试验。