管欣教授作客西华讲堂 畅谈汽车运动性能动力学的研究进展与思考

发布者:系统管理员发布时间:2013-04-03浏览次数:1529

      4月2日下午,“长江学者”、汽车仿真与控制国家重点实验室主任、吉林大学汽车研究院院长、我校交通与汽车工程学院学术委员会主任管欣教授不远千里,来到西华,出席“同心”汽车学子奖学金颁奖典礼,并应邀为我校师生作了一场题为《汽车运动性能动力学的研究进展与思考》的精彩而生动的学术报告。
                                              学识渊博     成果丰硕  
      管欣教授从“汽车功能”“汽车性能”“汽车品质”“汽车质量”等基本概念入手,把许多人认为的“深奥”学术报告讲得深入浅出,通俗易懂。
      管欣教授1986年师从郭孔辉院士,一直从事汽车整车动力学仿真与控制等领域的研究。1983年,他开始主持国家重点实验室建设工作,作为总工程师全面负责中国首台汽车性能模拟器的研制,1996年以亚洲第一、世界先进水平的评价通过国家验收,填补了国内空白。
      在汽车动力学研究方面,管欣教授所研发的汽车整车动力学性能虚拟样机达到90%以上一致性,达到国际先进水平,并在国际上率先提出了汽车运动品质动力学的建模理论与仿真方法研究。
      报告中,管教授通过介绍国外汽车技术与运动性能检测方法,告诫汽车学子们:“不要以为自己的汽车理论知识考了90多分,就以为自己是汽车专家了。要放宽自己的学术视野,多学习,多研究,多到企业、公司生产一线去调研,看看企业的实际需求,需要解决哪些技术难题。”  
                                       反思:为什么人们不喜欢国产车?   
      管教授认为,“汽车产品之间的主要差距是品质和质量,制造商的产品市场定位确定了汽车的功能和性能,制造商的设计制造水平决定了汽车的品质与质量。”
      他认为,我国自主汽车在品质和质量上的差距很大,主要体现在高速情况下和极限工况环境下汽车的动态行为不太好,大批量产品的一致性和耐久性不好。    
      在谈到汽车产品全开发周期与虚拟样机技术时,管教授介绍说,1980年以前,全球汽车产品开发周期都采用实车场地试验,新车开发周期在48个月以上;1980-2002年,国际GM、Ford、Benz开始在设计验证阶段引入虚拟样机技术,开发周期缩短为36个月;2006年开始,国际各大汽车公司开始探索在产品定义和方案评价阶段,采用虚拟样机技术,力争将新车开发周期缩短为18-24个月。
      通过数据对比,管教授指出了我国汽车行业开发能力的主要差距,是在产品定义、方案评价、设计验证及分析调校阶段主要依靠试制实车的场地试验进行改进。我国大多数企业,包括合资企业,没有整车开发能力,甚至没有能力评价、验收委托境外开发的产品。一些企业以及技术服务商,具有传统的整车开发能力,主要采用实物样车试验迭代方法进行整车车型开发,开发周期长,试验费用大,很难抢先推出具有竞争力的新产品。
      我国底盘开发流程的主要差距体现在:以实物样车试验迭代方法为主,对标主要集中在整车性能评价上,虚拟样机技术主要用于设计验证,仍然采用简单独立模型匹配性能。
      管教授鼓励同学们学好专业知识,认真开展科学研究,为中国汽车业的发展做出应有贡献。  
                                     动力学研究部分成果解决了国际难题   振奋人心    
      报告中,管教授分析了汽车动力学性能设计方法的变迁。从上个世纪50年代以前的实车经验设计方法,到50年代开始的性能客观指标体系,到60年代末开始的主观评价指标体系,再到80年代中期开始的汽车仿真设计方法。
      管教授还分析了汽车仿真国内外现状和技术发展趋势。从二十世纪80年代开始,各大汽车公司为了赢得市场和用户,都不惜投入大量资金用于掌握虚拟样车动态仿真和网络并行工程等创新技术。继福特的流水线生产和丰田的精益生产之后,二十世纪80年代中期,以虚拟样车动态仿真和并行工程为核心的汽车数字化开发可以说是最具革命性的重大技术进步。
      管教授认为,整车性能开发是汽车产品竞争的核心技术,一直被国外垄断和封锁。而车辆动力学的研究成果,如汽车运动品质动力学模型,攻克了汽车动力学模型无法进行主观评价的国际难题,提出了整车性能逐层分解方法,建立了总成与零部件的评价体系:转向中心区性能测试评价方法已经成为国家标准,自主研制了一大批实验装备:国内50%以上用于整车性能匹配的悬架实验台由实验室研制,替代了国外单台价值2千万以上的同类装备。
      据悉,我国汽车动力学模型仿真精度优于国际主流汽车动力学仿真软件,GM通用汽车公司北美研发中心主动加强联系,并委托实验室以此模型研发了汽车性能仿真软件iSim v2.0,该仿真软件是国内第一个得到海外汽车厂家应用的模型。
      同时,管教授展望了下一步动力学的研究方向。他指出,动态载荷模拟模型,悬架、轮胎迟滞动态建模,发动机瞬态、橡胶衬套高频建模,面向结构的实时动力学模型,生产一致性控制模型研究,基于示功图的发动机模型等将是今后重点研究方向。
      在报告现场,师生们主动向管教授请教,管教授一一作了回答,并诚挚邀请师生们到吉林大学汽车学院交流访问。

管欣教授作学术报告