(openPR) TESIS DYNAware unterstützt Formula Student Teams mit der professionellen Fahrdynamiksimulation veDYNA. Mit veDYNA untersuchen die Studenten das Fahrverhalten ihrer FSAE-Fahrzeuge und nutzen die so gewonnenen Erkenntnisse bei der Auslegung einer geeigneten Radaufhängung im Prototypen. Unter Verwendung des Achs-Preprozessors können beliebige Aufhängungstypen modelliert werden.
Tim Wright, Technischer Direktor des Curtin University FSAE-A Projekts, konstruierte und validierte mit veDYNA die Radaufhängung des Curtin Boliden 2008. Er fasst seine Erfahrungen mit der Fahrzeug-Simulationsumgebung so zusammen: „veDYNA brachte das Curtin Motorsport-Projekt deutlich voran. Zukünftige Fahrzeuge werden auf wissenschaftlich fundierter Basis gebaut und wir sparen uns viel Zeit und Geld für Hardware-Tests. Mit steigender Genauigkeit unserer Modellparameter wird veDYNA auch in zukünftigen FSAE-Projekten ein leistungsstarkes Werkzeug für die Fahrzeugsimulation sein.“
Hauptziele für den 2008er Curtin Prototypen waren die Gewichtsreduktion und ein verbessertes Ansprechverhalten. Daraus resultiert eine Verbesserung des Fahrverhaltens während der dynamischeren Teilstrecken in den Rennen. veDYNA wurde dazu verwendet, um Fahrzeugmodelle Tests zu unterziehen, die dem kurvenreichen und hochdynamischen FSAE Rennkurs entsprechen.
Das Curtin Motorsport-Team versuchte, die charakteristische Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erhöhen und den Eigenlenkgradienten so einzustellen, dass man ein nahezu neutral steuerndes Fahrzeug erhält. Damit sind höhere Geschwindigkeiten in Kurven möglich, wie sich in der Simulation einer stationären Kreisfahrt mit veDYNA zeigte.
Das Ansprechverhalten wurde durch das Ablesen der Antwortzeiten der Gierrate beim Einschwingverhalten nach einem Lenksprung im veDYNA Modell untersucht. Durch gezielte Variation der Lenk-Geometrie im Modell und deren Überprüfung mittels Simulation konnte das Ansprechverhalten erheblich verbessert werden. .
Zum Schluss wurde der Frequenzgang des Fahrzeugs durch Messung der Querbeschleunigung und der Gierrate als Antwort auf eine sinusförmige Lenkeingabe bestimmt. Ziel war dabei, das Ansprechen des Fahrzeugs auf Lenkeingaben bei hohen Frequenzen so weit wie möglich zu erhöhen.
Als Ergebnis zeigte sich ein langsamerer Aufbau der Seitenkräfte an den Vorderrädern der 2008-Aufhängung im Vergleich zum letzten Boliden von 2006, wodurch sich der Vorteil von Fahrdynamiksimulation zeigt. Es ist zwar möglich, Radkräfte beispielsweise mit Dehnungsmessstreifen zu messen. Die Kosten der Sensoren und Verstärker in Höhe von mehreren Zehntausend Dollar sind aber derzeit für das Curtin Motorsportprojekt unerschwinglich. Die Simulation mit veDYNA erlaubt eine gute Vorhersage von einer Vielzahl von Parametern, die Curtin Motorsport derzeit nicht messen kann, wie etwa Radkräfte, Dämpferkräfte, Schlupfwinkel, Sturzwinkel und viele andere mehr.
Neben Curtin profitieren viele andere FSAE Motorsport-Teams weltweit von veDYNA-Simulationen für die Entwicklung der Achsaufhängungen und Optimierung des Gesamtfahrzeugs. Da veDYNA eine große Bandbreite an unterschiedlichen Fahrzeugtypen und Anwendungen anbietet, vertrauen führende Hersteller und Zulieferer der Automobilindustrie weltweit auf die Fahrdynamiksimulation der TESIS DYNAware bei der Entwicklung und Test von Fahrzeug-Steuergeräten und Bauteilen.
Die Fahrdynamiksimulation veDYNA
veDYNA wurde für die effiziente Simulation der Fahrzeugdynamik entwickelt, und zwar sowohl für Echtzeitanwendungen (Hardware-in-the-Loop, Software-in-the-Loop), als auch für Konzeptstudien auf einem handelsüblichen PC. Die hohe Rechengeschwindigkeit ermöglicht auch rechenzeitintensive Anwendungen wie Optimierungen oder Parameteridentifikation.
veDYNA unterstützt die modellbasierte Funktionsentwicklung sowie das Testen von Fahrzeugkontrollsystemen wie ESP, geregelte Differentiale oder aktive Fahrwerkselemente. Weitere Einsatzgebiete sind Komponententests, etwa von Lenksystemen oder von Reifen in virtuellen oder realen Prüfständen. Auch bei Untersuchungen von Fahrkomfort und Fahrstabilität wird die Fahrdynamiksimulation eingesetzt, z. B. um Designkonzepte und Parameterstudien für unterschiedliche Achsaufhängungen durchzuführen. Zusätzlich zu einem hochpräzisen Fahrzeugmodell enthält veDYNA eine flexible 3D-Straße, verschiedene Manövereinstellungen und einen virtuellen Testfahrer, der sich auf verschiedene Fahrertypen einstellen lässt. Mit dem veDYNA Traffic-Modul lässt sich Straßenverkehr mit mehreren Fremdfahrzeugen und Hindernissen simulieren. Dadurch können Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise die Abstandsregelung zum Vorderfahrzeug (ACC), in einer virtuellen Verkehrsumgebung getestet werden.
Vom PKW über allradgetriebene Sportfahrzeugen, Formel-1-Rennwagen bis hin zu Nutzfahrzeugen mit Anhängern - das generische veDYNA Fahrzeugmodell lässt sich für all diese Fahrzeugtypen einsetzen. Viele Modellspezifikationen sind fertig vorkonfiguriert oder können durch den Anwender oder von TESIS DYNAware Simulationsspezialisten an die jeweilige Applikation angepasst werden.
