为什么转向虚拟车辆认证

I在当今充满活力的汽车环境中，新兴技术不断推动着一波又一波的法规，这些法规侧重于加强主动和被动安全措施。对于汽车制造商和供应商来说，遵守这些法规至关重要，需要在不同的环境和场景中进行彻底的验证和确认。此外，新商业模式的成功取决于原始设备制造商能否令人信服地迅速履行其零愿景承诺。然而，实现这些目标需要减轻碰撞和安全工程师因车辆变体和系统日益复杂而面临的重大障碍，使他们能够有效地测试不断扩大的用例。虽然物理测试曾经占主导地位，但现在在早期开发阶段适应设计变更方面存在局限性，这通常会导致耗时的修改和最终确定产品设计和发布的延迟。

由于其增强的准确性、逼真的人体模型以及数字预测复杂场景的能力，车辆性能的虚拟测试和虚拟碰撞模拟正在取代物理碰撞测试以获得监管认证。通过这种完全数字化的虚拟原型方法，汽车制造商首次在不危及人类或地球的情况下获得了碰撞、安全和可靠性的车辆认证。

本文重点介绍将碰撞模拟与系统模拟软件相结合的好处。工程师们使用这种联合模拟方法来虚拟评估主动安全系统对碰撞结果的影响。他们探索多学科系统的变化，研究主动和被动安全系统之间的关系。您将了解为什么工程师们正在采用这种更经济的替代方案来进行广泛的物理安全和碰撞测试，以及与仿真工具VPS和SimulationX的联合仿真如何提供最准确的结果。

在当今的全球汽车领域，碰撞安全认证是汽车制造商最关心的问题。随着计算机模拟技术和物理测试的融合，该行业在获得全球NCAP评级等令人垂涎的认证方面取得了显著优势。随着汽车行业的快速转型和仿真技术的不断发展，碰撞工程师正在重新定义传统的车辆碰撞测试场景。虽然标准的正面、侧面和背面碰撞测试足以进行必要的认证，但它们可能无法充分解决电气化和自动驾驶等新兴汽车趋势。这些趋势凸显了现代系统对碰撞影响精确预测的日益依赖。

让我们探讨一下高级驾驶辅助系统（ADAS）如何通过虚拟原型对碰撞前场景进行细致准确的评估：防抱死制动系统（ABS）是ADAS中的一个常见功能，旨在防止紧急或重制动时车轮抱死，从而避免打滑和失控。在真实的碰撞情况下，ABS可以帮助及时停车，但这可能不是一个理想的情况。相反，重点正在转向更广泛的碰撞前场景，这些场景考虑了ABS激活后制动和转向操作导致的车辆和乘客位置的变化。

通过虚拟测试，接受更广泛的碰撞场景在经济上和实践上都是可行的，因此需要从传统的认证方法转向对现实碰撞场景的更现实考虑。

从现有的认证程序来看，就新车上市所需的时间、自然资源和排放量而言，车辆认证过程绝不是可持续的。

在ESI，我们设想了一个数字测试轨道为广泛的物理安全和碰撞测试提供替代方案的未来。联合模拟过程具有最小的数值误差机会，因为显式VPS求解器采用小步长，导致输入和输出之间的时间延迟可以忽略不计。此外，新的功能，如使用FMI 3.0插值FMU输入值，进一步减少了误差，而不会显著增加计算成本。

仿真技术的创新以及打破障碍以促进不同软件和工具之间的交互和集成，体现了ESI为下一代产品开发未来解决方案的方法。这种方法创建了一个全面的仿真生态系统和界面，可以对车辆进行周到的设计和工程，并对碰撞和冲击场景进行彻底的测试，整合完全集成的ABS和类似系统。这种控制水平确保了模型既不会过度设计也不会设计不足，从而带来可观的投资回报。

值得注意的是，该解决方案的设计是可访问和透明的，消除了系统工程师和专家拥有广泛有限元建模知识的需要。这种可访问性也适用于使用FMU的FE专家。因此，汽车原始设备制造商和一级供应商从这些创新技术中获得了巨大的利益，使他们能够保持竞争优势，降低成本，满足行业认证，并在适当的时候向市场推出卓越的产品。目前正在探索将这种方法扩展到将控制算法集成到各种碰撞场景的有限元模型中，这表明了对汽车安全领域持续创新和改进的承诺。这些潜在的扩展可能涉及安全气囊激活、安全带张紧器、具有活动肌肉的人体建模，以及用刚性多体系统模型替换柔性有限元体以减少计算时间等领域。