通过模拟分析压缩空气系统的设计和能效

多年来，重型机械、商用车辆和公共汽车领域一直在对空气悬架系统进行仿真分析，并将其用于系统设计和能量分析。这些系统大多为被动水平控制系统，可提高车辆的乘坐舒适性和功能性。一个很好的例子是城市交通中的公共汽车，它可以在公共汽车站降低一侧底盘，以方便乘客上下车，或使乘客在旅途中更加舒适（得益于空气悬架的高乘坐舒适性）。这同样适用于长途和短途运输的卡车以及重型机械的操作，尽可能为用户创造最舒适的体验。

除了现有的汽车安全性和舒适性要求外，随着乘用车转向自动驾驶，要求将变得更加严格。为了优化自动驾驶时间，使其能够在不受干扰且无身体不适（如晕车）的情况下从事其他活动（如工作或阅读），有必要降低车辆底盘受外部影响（如路面颠簸）时的加速度，或因起步和制动过程或转弯而产生的加速度。这只能通过主动悬挂系统来实现。

在目前的豪华级车型和电动汽车中，空气悬架系统早已成为标准配置，并可用于主动版本以影响隔离行为：

• 柔和的基本调谐带来高舒适度 

• 通过水平控制系统补偿载荷变化 

• 额外的舒适功能，如降低车身以方便进入或升高车身以方便越野驾驶和轻型卡车 

空气回弹系统的这些优点是进一步发展的起点。通过适当的改进，如调整部件、增加阀门和调整控制策略，可以提高驾乘舒适性和安全性。通过模拟，可以确定哪些调整和扩展可实现理想的性能。

然而，这些优点也是有代价的：能源需求和组件增加，重量也相应增加。

数值系统仿真已成为系统部件和整体系统（底盘、空气悬架系统、车身）设计和分析的重要组成部分。尤其是在电动汽车、卡车和公共汽车中，除了对乘坐的安全性和舒适性进行功能分析外，能耗和噪音行为分析也发挥着重要作用。

在所有分析中，对整个系统行为的评估都非常重要，SimulationX 为计算工程师提供了一系列分析选项和现成的模型和组件。一方面，这些都是系统在时域和频域的动态计算。另一方面，1D/3D 机械、气动和液压库可用于创建模型，信号元件可用于映射控制器结构。世界各地的 SimulationX 用户最看重的是，从第一天起就能获得精确的仿真结果：这大大减少了物理测试。此外，系统仿真还可用于分析替代概念以及评估难以或无法在实际系统中测量的物理量。

在结束本专题之前，让我们把视线拉远，把系统仿真与一个更大的故事联系起来。很少有人会质疑，对物理测试和原型样机的依赖已经大大降低，因为这种做法根本无法再持续下去--无论是在经济上，考虑到硬件测试所需的大量时间和成本，还是在排放和原材料的巨大浪费方面。哪家公共汽车、卡车或汽车制造商能够继续忍受由于在繁忙甚至关闭的测试设施前排队而造成的长时间延误，甚至最终导致市场投放的全面停止？有哪家OEM厂商能承担得起因为第一次测试没有获得预期认证而进行第二次测试的巨额费用？相反，您能否想象这样一个世界：工程师们在虚拟原型上进行远程工作，有机会为最终的性能和数字预认证进行灵活调整，因为他们可以信任所获得的仿真结果？

ESI一直致力于将这一愿景变为现实。我们正在彻底改变连接仿真工具的方式，以建立一个虚拟试验场--与工程团队测试重型机械和设备物理原型的多风、多尘、多泥试验场相对应的虚拟试验场。它允许性能工程师在现实生活中对最终车辆的全貌进行虚拟评估：从设计更安全、更清洁的产品，到在法规不断变化的情况下实现产品预认证，甚至满足内部和外部噪声与声学方面的法规和目标。

进入物理试验场后，工程师们就能完全了解新产品在投放市场前和整个生命周期内的安全性、生产率和可持续性等方面的性能。简而言之，在进入物理试验场时，OEM厂商已经具备了为首次引入的新技术获得认证所需的全部信心。而这仅仅是新 "虚拟 "测试现实的开始...

总之，虚拟试验场和模拟的优势将使您自动领先一步。不要等到您的产品在物理上准备就绪后才去提高其性能，现在就开始转变吧！

有关 SimulationX 如何帮助您的更多信息，请观看我主持的与本博客内容相关的点播回看网络研讨会。

您是否发现自己会问这样的问题："在不同的驾驶和环境条件下，怎样的设置才能获得理想的电动汽车特性？或者 "驾驶性能和舒适度的控制如何影响续航里程？如果有，请观看本网络研讨会，我的同事萨利姆-查克（Salim Chaker）将为您解答这些问题以及更多！