仿真技术驱动汽车设计
2016年7月13日 来源：科工网-国际互联网+生态服务平台 浏览 745 次 评论（0）
“中国已经发展成为的汽车消费市场之一，市场对于汽车的需求除了表现在激增的数字上，还表现在对车辆性、车型多样化方面的渴求。”面对赴北美采访的中国媒体，MechanicalSimulationCorporation(简称MSC)的胡进博士坦言，目前中国一些汽车制造商的设计和生产流程仅能满足市场需求的低层次要求，若想满足更深层次的需求、充分挖掘自身潜力，依靠仿真技术是一个很有效率的途径。
的确，在老牌汽车工业国，仿真已经作为一种重要的科学工具来指导日常生产活动。通过仿真模型，企业可以明晰，采用哪些方法可以获得怎样的效果，从而在不影响现实流程的情况下在虚拟环境中对其进行优化和评估。而汽车行业使用仿真技术带来的收益是显而易见的。比如驱动设计，提高现有设备的生产效率，规划新设备的投资，削减库存缩短生产时间，优化系统规模，减少投资风险，程度使用生产资源，生产线设计和时间安排等。
事实上，中国的汽车制造商也早已进行了这方面的实践，仿真不仅用来解决有关提高产能和自动化程度的简单问题，而且更多地应用于生产战略的制定当中，包括从焊装到总装过程中的生产序列调整等等。在诸多的仿真软件中，MSC旗下的CarSim是一个口碑极佳的产品。
处处开花的CarSim
MSC成立于1996年，根源于著名的科研机构UMTRI（密歇根大学交通运输研究所），主要创始人是知名的车辆动力学专家ThomasD.Gillespie，MichaelSayers和SteveHann。
作为的汽车系统仿真软件开发公司，MSC的主要商业产品是CarSim、TruckSim、BikeSim，实时仿真车辆模型，驾驶模拟器等。其系列软件被上众多的汽车制造商、零部件供应商所采用，已成为汽车行业的标准软件，享有很高的声誉。在MSC出示的相关资料中，记者看到，GM，Ford，VOLVO，TOYOTA，HONDA，NISSAN，GMDAEWOO，MITSUBISHI，ISUZU，HYUNDAI，FIAT，SUZUKI，SUBARU，BOSCH，ADVIOS，AISIN，AAM，ArvinMeritor，Autoliv，BRIDGESTONE，Calspan，cidaut，Continental，DAIHATSU，DANA，DENSO，
DLR，DELPHI，Firestone，GOODYEAR，HENDRICKSON，HINO，HITACHI，JTEKT，KEIHIN，KOMAISU，Mack，MAGNA，MICHELIN，MILLENWORKS，MITSUBISHIELECTRIC，NHTSA，NISSANDIESEL，PACCAR，PIAGGIO，QinetiQ，RAHALLETTERMANRACING，RICARDO，SAAB，SKF，STEWART&STEVENSON，TAKATA，Visteon，YAMAHA，YOKOHAMA，一汽技术，泛亚汽车技术有限公司，上海汽车研究院，吉利汽车研究院，柳州五菱汽车有限责任公司，佳通轮胎等都是Carsim系列软件的主要客户。
据胡进介绍，MSC自主开发了多刚体动力学软件VehicleSim，VehicleSim由人工智能语言LISP编写而成，它可以根据用户输入的简单系统定义，推导出复杂的多刚体机械系统动力学模型并生成相应的计算机程序，因而被广泛地应用在汽车、机器人和卫星等领域。正是利用VehicleSim技术，MSC开发出CarSim、TruckSim和BikeSim。依托强大的技术队伍，MSC还可以为用户提供完整的解决方案。
具体来说，CarSim是专门针对车辆动力学的仿真软件，CarSim模型在计算机上运行的速度比实时快3~6倍，可以仿真车辆对驾驶员，路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的*纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性，同时被广泛地应用于现代汽车控制系统的开发。此外，CarSim还可以方便灵活地定义试验环境和试验过程，详细定义整车各系统的特性参数和特性文件；助力智能驾驶和车辆主动；对竞争对手车辆进行分析等。
胡进表示，CarSim软件适用于以下车型的建模仿真：轿车、轻型货车、轻型多用途运输车及SUV。可分析车辆的动力性、燃油经济性、*纵稳定性、制动性及平顺性；通过软件如MATLAB，Excel等进行绘图和分析；以图形曲线及三维动画形式观察仿真的结果；包括图形化数据管理界面，车辆模型求解器，绘图工具，三维动画回放工具，功率谱分析模块；程序稳定可靠。
此外，CarSim软件可以扩展为CarSimRT，CarSimRT是实时车辆模型，提供与一些硬件实时系统的接口，可联合进行HIL仿真；先进的事件处理技术，实现复杂工况的仿真；友好的图形用户界面，可快速方便实现建模仿真；提供多种车型的建模数据库；可实现用户自定义变量的仿真结果输出；可实现与simulink的相互调用；具有多种仿真工况的批运行功能。
而中型到重型的卡车、客车和挂车动力学特性的仿真和分析，则可以利用Trucksim软件包来进行。Trucksim与Carsim在*作上*相近，但也有一些重要区别。与轿车相比，卡车和客车使用不同的转向系统，而且还会有双轮胎，多轴的布置形式，并有多种的拖车－挂车组合形式。Trucksim有两个大的类别，一种是刚性车体，另一种车架可扭转，而且带驾驶室悬置，每一个类别里都有12种基本的整车布置形式。如客户需要，可以定制特殊的整车布置形式，且工作在Trucksim环境下。其提供的车型种类几乎涵盖了上的大部分卡车和客车。
