DESAFIO DO CLIENTE
A pressão constante para acelerar os testes de durabilidade dos veículos é uma realidade para os fabricantes automotivos. Para uma empresa global como a Jaguar Land Rover, acompanhar os cronogramas agressivos de desenvolvimento pode ser especialmente desafiador em função de desempenhar correlações em numerosos mercados em todo o mundo.
Não se pode assumir que as sequências de durabilidade estabelecidas sejam válidas para todos os mercados atendidos, portanto, a Jaguar Land Rover deve enviar veículos para todos os cantos do mundo com o objetivo de coletar dados de carga rodoviários específicos daquele mercado e determinar o quão bem as sequências se correlacionam com as condições reais de serviço local. Realizar estas tarefas com ferramentas convencionais, como protótipo instrumentado em uma pista de teste, é altamente ineficiente; em algum momento, a empresa ficaria sem tempo e recursos.
Para comprimir esta parte do ciclo de desenvolvimento, a Jaguar Land Rover explorou formas de fazer testes de veículos completos "sem estrada". Especificamente, eles procuraram gerar dados de carga rodoviária virtualmente, usando ferramentas de engenharia assistida por computador (CAE), incluindo software de sistema multicorpo. Eles descobriram que a previsão de cargas desta forma exigia uma modelagem extremamente precisa de todo o sistema dinâmico do veículo, o que também é uma tarefa altamente complexa e utilização intensiva de recursos.
O que era realmente necessário era uma ponte entre os dois extremos de colocar um protótipo completo em uma pista real e executar um modelo virtual abrangente em uma pista digital. Por fim, uma técnica inovadora de simulação híbrida lançada pela MTS Systems Corporation serviria como essa ponte.
SOLUÇÃO DA MTS
A Hybrid System Response Convergence [Convergência de Respostas do Sistema Híbrido] (HSRC) é uma técnica iterativa desenvolvida pela MTS que torna a simulação híbrida prática para aplicações complexas, tais como testes de durabilidade. Essencialmente, ela combina um veículo real (ou subsistema de veículo) com pneus virtuais e superfícies de estrada para criar uma simulação dinâmica precisa sem a necessidade de um protótipo, um campo de provas ou um modelo digital abrangente. Ela difere da maioria das técnicas híbridas de simulação pelo fato de não exigir que os componentes do sistema sejam operados em tempo real. Como resultado, o HSRC trabalha com sistemas de teste padrão e modelos de veículos existentes.
Mesmo nas discussões iniciais com a MTS, ficou claro que o uso da técnica HSRC resultaria em eficiências substanciais para a Jaguar Land Rover. A capacidade de gerar cargas precisas na estrada sem ter que dirigir um protótipo instrumentado sobre um campo de provas significaria a diferença entre meses de trabalho e a simples instalação de um veículo padrão em uma plataforma de testes.
A Jaguar Land Rover e a MTS tiveram que, primeiro, definir se a técnica HSRC funcionaria com os sistemas de teste, estradas digitais, modelos de pneus e ambiente de modelagem que a Jaguar Land Rover já estava utilizando. Quando isto foi confirmado, as duas equipes trabalharam juntas em um projeto piloto do HSRC, envolvendo um Simulador de Rodovias MTS 329 6DOF com contenções horizontais de CG. O veículo de teste era um Range Rover Sport, e os componentes virtuais incluíam perfis de estrada Jaguar Land Rover de campos de prova selecionados, um modelo de pneu de durabilidade dinâmica FTire™ e ferramentas de software de modelagem e controle HSRC da MTS.
Usando o conjunto de ferramentas HSRC, a Jaguar Land Rover combinou o veículo montado no simulador com o modelo FTire, que foi então "conduzido" sobre o campo de prova digital tridimensional para simular eventos de frenagem e manobra. As iterações sequenciais deste processo renderam um conjunto de arquivos de unidade de teste que foram então comparados com os dados reais de carga rodoviária do mesmo veículo coletados no campo. Onde a comparação direta foi possível, a correlação entre os resultados do HSRC e as medidas reais das estradas foi considerada pela Jaguar Land Rover como muito boa; boa demais, na verdade, já que várias equipes dentro da Jaguar Land Rover estavam céticos quanto à correspondência muito próxima e exigiam confirmação de que os dois conjuntos de dados foram desenvolvidos independentemente.
BENEFÍCIOS PARA O CLIENTE
O teste piloto de sucesso abriu caminho para o desenvolvimento da técnica HSRC na Jaguar Land Rover. A HSRC tinha demonstrado o potencial para se tornar uma ferramenta essencial para o desenvolvimento da carga rodoviária, que poderia substituir alguns dos caros e demorados trabalhos em campo de prova que ainda faziam parte do planejamento de ciclo de cada veículo.
Um exemplo é como a técnica também poderia ser empregada nas fases iniciais da prototipagem para ajudar a integrar muitos dos sistemas de controle ativo, agora padrão em veículos novos. Os sistemas ativos exigem uma quantidade considerável de ajustes, que muitas vezes não são finalizados a tempo para a aquisição de dados de carga rodoviária. A técnica HSRC poderia fornecer um meio para a Jaguar Land Rover realizar uma parte destes ajustes no laboratório, em vez de fazê-lo na pista. Além disso, à medida que os sistemas ativos avançam no desenvolvimento, eles mudam os requisitos para o perfil de teste, o que significa que as cargas de teste de durabilidade precisam ser ajustadas; o HSRC poderia ser utilizado para realizar isso no laboratório também.
Seja utilizada para correlação CAE, desenvolvimento de dados de carga rodoviária, ajuste ativo do sistema ou outras aplicações, a técnica HSRC promete produzir benefícios muito reais para a Jaguar Land Rover. A capacidade de determinar a resposta de um veículo específico às superfícies de rodovias escaneadas de todo o mundo será especialmente valiosa para esta empresa global em seus esforços contínuos para acelerar os testes de durabilidade dos veículos e melhorar a sua posição competitiva em todo o mundo.
