Virtuelle Prüfstandsmodelle können insbesondere bei der Bewertung physikalischer Erprobungen, der Ableitung vereinfachter Erprobungskonzepte sowie der Signalgenerierung einen wesentlichen Beitrag zu Qualität und Effizienz in der Betriebsfestigkeitserprobung leisten. Im vorliegenden Artikel wird der Aufbau des Simulationsmodells eines 13-DOF-Prüfstands für Nutzfahrzeugachsen beschrieben. Prüfstandsaktuatorik, Achshaltesystem sowie die Achse sind in Simpack modelliert, während Regelung und Hydraulik in Matlab/Simulink abgebildet sind und als Co-Simulationsmodell integriert werden. Mit der Umsetzung der Mechanik, Regelung und Hydraulik des Prüfsystems sowie der Reproduktion der am physikalischen Prüfstand eingeregelten IST Größen ist ein weiterer Schritt hin zur Unterstützung des Prüfprozesses durch Integration der Simulation gelungen. Gleichwohl erfordert dieser Schritt Simulationsmodelle, die das Übertragungsverhalten mit hoher Güte wiedergeben. Ein Abgleich von Simulation und speziellen Validierungsmessungen am Prüfstand zeigt jedoch auch, dass die Haupteinflussfaktoren auf die Simulationsgüte in der Modellierung der Achse und dabei insbesondere von Elastomerlagern und Dämpfung zu suchen sind. Erste Anwendungen fanden die Modelle bei der Untersuchung von unerwünschten Längsschwingungen bei einer Achsiteration. Hier konnte die Beeinflussung der Achsdynamik auf dem Prüfstand durch die Elastizität des Achshaltesystems nachgewiesen werden. Zu den zukünftigen Einsatzgebieten zählen die virtuelle Voruntersuchung von Iterationsstrategien, virtuelle Optimierung von Regelkreisparametern, die Erzeugung von Rauschsignalen für die Systemidentifikation sowie die virtuelle Voriteration von Anregungssignalen für die physikalische Erprobung. Des Weiteren wird die Ableitung von vereinfachten Prüfkonzepten, die bisher auf iterativer Anpassung der eingeleiteten Lasten am Achsmodell beruht, zur Absicherung von Wechselwirkungen zwischen Prüfstand und Achse sowie zur Durchführung einer vollständigen virtuellen Iteration zukünftig im Gesamtmodell Prüfstand/Achse durchgeführt. Auf der Modellierungsseite ist der größte Handlungsbedarf bei den Elastomerelementen zu erkennen. Zusammenfassend ist zu sagen, dass die virtuellen Prüfstände durch Integration in den Erprobungsprozess dazu genutzt werden sollen, die physikalische Erprobung schneller, wirtschaftlicher und vorhersehbarer zu gestalten, nicht jedoch dazu, diese zu ersetzen.
Einsatz virtueller Prüfstände zur Auslegung und Bewertung von Achserprobungen
Usage of virtual test rigs for axle test design and evaluation
MP Materials Testing ; 53 , 7/8 ; 443-449
2011
7 Seiten, 9 Bilder, 3 Quellen
Article (Journal)
German
Einsatz virtueller Pruefstaende zur Auslegung und Bewertung von Achserprobungen
Automotive engineering | 2011
|Springer Verlag | 2020
|Metallbalgkupplungen für Prüfstände
Online Contents | 2012
|SLUB | 1992
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