車(chē)輛工程中虛擬技術(shù)的應(yīng)用探究

宮德健 賀雨楠 鄧曉盟 章成 劉鵬

【摘? 要】車(chē)輛工程行業(yè)是一個(gè)對(duì)技術(shù)很高的行業(yè)，所以為了能夠?qū)崿F(xiàn)行業(yè)的快速進(jìn)步，車(chē)輛工程領(lǐng)域在技術(shù)方面的研究也在不斷的深入。通過(guò)當(dāng)前的市場(chǎng)分析情況來(lái)看，在車(chē)輛工程的發(fā)展實(shí)踐中，虛擬技術(shù)起到了十分重要的作用，一方面，使車(chē)輛行業(yè)的設(shè)計(jì)方法和模式發(fā)生了改變，另一方面也影響了汽車(chē)制造的具體方式，可以說(shuō)，虛擬技術(shù)對(duì)在車(chē)輛工程中的具體利用有非常重要的意義。文章就車(chē)輛工程中虛擬技術(shù)的具體利用做分析和研究，旨在總結(jié)虛擬技術(shù)的利用經(jīng)驗(yàn)，從而為車(chē)輛工程的具體發(fā)展提供指導(dǎo)和幫助。

【關(guān)鍵詞】車(chē)輛工程;虛擬技術(shù);應(yīng)用

引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)融入到我們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，有效的推動(dòng)了行業(yè)的改革與進(jìn)步，同時(shí)對(duì)我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起到了重大的推動(dòng)作用。就車(chē)輛工程而言，其中最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)就是設(shè)計(jì)和制造，同時(shí)這也是最繁瑣，最精細(xì)，操作難度最大的兩個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于汽車(chē)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)而言，其中的影響因素非常多，一旦哪個(gè)環(huán)節(jié)考慮不到位就會(huì)造成很非常嚴(yán)重的后果和損失，導(dǎo)致設(shè)計(jì)生產(chǎn)前功盡棄。為了能夠避免出現(xiàn)這種狀況，車(chē)輛工程實(shí)踐通過(guò)不斷的技術(shù)研發(fā)和改進(jìn)，最終發(fā)現(xiàn)虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決此類(lèi)問(wèn)題，所以開(kāi)始將虛擬技術(shù)應(yīng)用到車(chē)輛工程的設(shè)計(jì)和制造中，從實(shí)際應(yīng)用的效果來(lái)看，不僅提升了設(shè)計(jì)的質(zhì)量，同時(shí)也提高了設(shè)計(jì)生產(chǎn)的綜合效率。

1.車(chē)輛工程虛擬技術(shù)概述

要想了解虛擬技術(shù)在車(chē)輛工程中的應(yīng)用，先要了解虛擬技術(shù)的實(shí)際概念，根據(jù)目前現(xiàn)有的資料表明，在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，虛擬技術(shù)是一種通過(guò)組合或分區(qū)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)資源，使得這些資源表現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)操作環(huán)境，從而提供優(yōu)于原有資源配置的訪問(wèn)方式的技術(shù)。車(chē)輛工程的虛擬化技術(shù)是對(duì)車(chē)輛工程行業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等有重要影響，而且能夠推進(jìn)車(chē)輛工程行業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的變革的新型技術(shù)，對(duì)整個(gè)車(chē)輛工程的資源配置和優(yōu)化都起到重要的作用。

2.車(chē)輛工程應(yīng)用虛擬技術(shù)的關(guān)鍵

虛擬技術(shù)在車(chē)輛工程中的有效應(yīng)用，在一定程度上改變了原有的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模式，促進(jìn)了車(chē)輛工程行業(yè)的快速進(jìn)步，但是在虛擬技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有五個(gè)關(guān)鍵部分需要明確：

（1）就是要明確總體技術(shù)?？傮w技術(shù)主要就是指車(chē)輛設(shè)計(jì)的總體方案，在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)都不能脫離總體技術(shù)，因此在虛擬技術(shù)的具體實(shí)踐中，不能忽略了總體技術(shù)的重要性，只有這樣，才能夠使虛擬技術(shù)發(fā)揮其最大的應(yīng)用價(jià)值。

（2）要做好方案評(píng)價(jià)。從以往的實(shí)踐效果來(lái)看，對(duì)方案進(jìn)行可行性評(píng)價(jià)能夠在一定程度上減少資源的浪費(fèi)情況。所以，對(duì)于虛擬技術(shù)也要進(jìn)行評(píng)價(jià)，如果方案評(píng)價(jià)不高，在實(shí)際應(yīng)用中也很難發(fā)揮其最大的作用。因此虛擬技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中一定不能忽略對(duì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方案做出合理評(píng)價(jià)，只有高評(píng)價(jià)的方案，才能在真正實(shí)施的過(guò)程中發(fā)揮其最大的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。

（3）要做好并行工程的分析。在車(chē)輛工程的實(shí)際設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，其中有很多環(huán)節(jié)是需要同時(shí)進(jìn)行的，這些環(huán)節(jié)之間必然有著一定的聯(lián)系，所以在虛擬技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中一定要做好這些并行環(huán)節(jié)的分析和協(xié)調(diào)，才能使虛擬化技術(shù)得到科學(xué)的應(yīng)用。

（4）要優(yōu)化設(shè)計(jì)。虛擬技術(shù)在車(chē)輛工程中的具體應(yīng)用，就是為了對(duì)車(chē)輛的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行細(xì)化，所以在實(shí)際應(yīng)用中要對(duì)設(shè)計(jì)的優(yōu)化加以重視，使虛擬技術(shù)的利用更具方向性。

（5）要進(jìn)行技術(shù)仿真和信息協(xié)調(diào)。虛擬技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用離不開(kāi)數(shù)據(jù)的支持，而通過(guò)仿真技術(shù)得到的數(shù)據(jù)更具利用價(jià)值。通過(guò)仿真技術(shù)完成對(duì)信息的協(xié)調(diào)，最終使虛擬效果更完美。

3.虛擬技術(shù)在車(chē)輛工程中的應(yīng)用

3.1車(chē)輛輪胎的應(yīng)用

虛擬技術(shù)在輪胎的設(shè)計(jì)中有著十分重要的作用。輪胎是車(chē)輛的一個(gè)重要組成部分，其設(shè)計(jì)是否科學(xué)直接影響到車(chē)輛的安全性能，同時(shí)也決定了車(chē)輛的穩(wěn)定性和舒適性。在車(chē)輛輪胎的設(shè)計(jì)過(guò)程中，有很多因素是設(shè)計(jì)者不能忽略的， 輪胎雖然看上去并不復(fù)雜，但是其設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程卻相當(dāng)繁瑣，對(duì)環(huán)境的要求標(biāo)準(zhǔn)也非常高，所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要重視輪胎模型的設(shè)計(jì)。就模型設(shè)計(jì)而言，尺寸的確定是一方面，另一方面要考慮到輪胎在使用狀態(tài)下的實(shí)際狀態(tài)。

在輪胎的設(shè)計(jì)中，虛擬技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在運(yùn)行實(shí)現(xiàn)方面。因?yàn)樘摂M技術(shù)可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析模擬路面的狀態(tài)，以此來(lái)對(duì)輪胎的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)踐測(cè)試。通過(guò)測(cè)試可以觀察輪胎在不同路況下的實(shí)際運(yùn)行效果，如果當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就要及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

3.2車(chē)輛系統(tǒng)的可靠性實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

虛擬技術(shù)也經(jīng)常被應(yīng)用到車(chē)輛系統(tǒng)的可靠性實(shí)驗(yàn)方面。車(chē)輛系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到車(chē)輛在運(yùn)行中的安全性，所以在車(chē)輛投入生產(chǎn)之前一定要對(duì)車(chē)輛系統(tǒng)的安全性做全面的分析和研究。通過(guò)利用虛擬技術(shù)，能夠?qū)ιa(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題和失誤，并能及時(shí)修正，從而避免生產(chǎn)過(guò)程中造成的資源浪費(fèi)。

對(duì)于車(chē)輛工程來(lái)所說(shuō)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)都要基于設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)不合理或者出現(xiàn)失誤，那么會(huì)直接影響到車(chē)輛的質(zhì)量。現(xiàn)階段，車(chē)輛已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂泻臀镔Y運(yùn)輸?shù)闹匾煌üぞ?，所以在進(jìn)行車(chē)輛的設(shè)計(jì)時(shí)要更加重視車(chē)輛的安全性、舒適性和實(shí)用性。在設(shè)計(jì)完成后，要及時(shí)利用虛擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)成果的模擬測(cè)試，確保車(chē)輛系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

3.3車(chē)輛動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性應(yīng)用

虛擬技術(shù)在車(chē)輛工程的動(dòng)力和穩(wěn)定性方面也經(jīng)常被用到。針對(duì)目前的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，對(duì)車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)和操控穩(wěn)定性做研究的軟件是ADMAS，虛擬技術(shù)的應(yīng)用，可以使ADMAS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反映，但是在具體的模擬場(chǎng)景創(chuàng)建中還是會(huì)出現(xiàn)一些弊端。在車(chē)輛工程的動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性應(yīng)用方面，虛擬技術(shù)不但可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反映，也能對(duì)輪胎不同狀態(tài)下的受力覆蓋情況進(jìn)行有效分析。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，車(chē)輛工程虛擬技術(shù)對(duì)于車(chē)輛工程，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都起到了十分重要的作用，文章就虛擬技術(shù)在車(chē)輛工程中的應(yīng)用作分析，目的是要為具體的實(shí)踐提供指導(dǎo)和參考，從而推動(dòng)車(chē)輛工程行業(yè)的快速發(fā)展。

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