BACKGROUND: Development of numerical methods and technology of computer-aided engineering, used in vehicle design, has reached its high level. Results of virtual experiments cannot be totally relied upon without verifying results obtained with the developed mathematical model. That is why the present paper concentrates on the relevant issue of validation of the CAE models, applicable for vehicle suspension components dynamic load analysis.
AIMS: Goal of the research is adequacy confirmation of developed requirements to preparation of simulation models, applicable for dynamic load and fatigue analysis, by means of numerical simulation with validation analysis.
METHODS: CAE models validation is carried out with a comparative method of results obtained from either laboratory or proving ground testing and simulation of a physical object. Strain gauging results are taken for the comparison. The Models are prepaired with using MBS and FEM technologies.
RESULTS: Validation showed of validation show a good convergence of modelling and experiment results, that confirm adequacy of developed requirements to creation of CAE models, applicable for load and fatigue analysis of vehicle suspension components. The selected convergence evaluation criteria have not been used in similar papers yet and have shown an effective outcome of quantitative and qualitative comparison of loading condition of suspension parts in a variety of boundary conditions of mechanical system simulation.
CONCLUSIONS: Validated CAE models of a passenger car suspension, developed accelerated loading cycle, the model design and dynamic loading simulation approach can be used for chassis parts load analysis and fatigue prediction during early stages of development and as support of testing.
Введение. Развитие численных методов и технологий математического моделирования, применяемых при проектировании автомобиля, достигло высокого уровня, однако нельзя полностью полагаться на результаты виртуальных экспериментов, не убедившись в достоверности результатов, получаемых с использованием разработанной математической модели. Поэтому в данной статье рассматривается актуальный вопрос валидации математических моделей для решения задач исследования нагруженности компонентов автомобиля.
Цель исследования – подтверждение адекватности разработанных требований к построению математических моделей для исследования усталостной долговечности ходовой части автомобиля средствами математического имитационного моделирования путем выполнения валидационного исследования.
Методы. Валидация математических моделей осуществляется методом сравнения результатов натурных или полунатурных испытаний физического объекта с результатами имитационного моделирования этого объекта по результатам тензометрирования. Модели подготовлены с использованием технологий моделирования многозвенных систем и конечно-элементного моделирования.
Результаты валидации показывают хорошую сходимость результатов моделирования и эксперимента, чем подтверждается адекватность разработанных требований к построению моделей для исследования усталостной долговечности отдельных компонентов в составе модели. Выбранные критерии оценки ранее не использовались в аналогичных работах и показали эффективный результат количественного и качественного сравнения состояния нагружения исследуемых компонентов для большого количества граничных условий моделирования механической системы.
Выводы. Валидированные математические модели подвески легкового автомобиля, разработанный форсированный цикл нагружения подвески автомобиля, подход построения моделей и моделирования динамического нагружения могут использоваться для анализа нагруженности и прогнозирования усталостной долговечности компонентов ходовой части автомобиля на стадии технического проектирования и в ходе расчетного сопровождения испытаний.