作者:Tobias Ulmer, Airbus Operations GmbH, Germany
Hemanth Kolera-Gokula ,MSC Software
图 1 : 高升力测试系统装置
图 2 : 各种测试方法
对于空客公司的高升力设备而言,使用MSC Adams进行多体仿真是进行虚拟测试的首选方法。除了需要高度代表性的、可靠的和高效的计算机模型外,还需要相应的仿真数据和过程管理系统(SPDM),能够随着飞机的开发,建立可追溯的仿真生命周期管理。
空客公司的高升力测试部门基于MSC的SPDM解决方案—SimManager,开发了高升力系统测试平台(HLSVT平台),使生成的仿真数据与用于创建仿真数据的模型之间具有关联关系,并追踪仿真模型的创建 ,协调整个仿真工作流。
通过SimManager与测试管理系统的集成,可以在系统需求、用于评估的数据以及用于生成此数据的模型/过程之间建立完整的追溯关系。
空客公司的虚拟测试
2002年以来,空客公司的高升力测试部门通过合作研究项目在虚拟测试领域进行了投资。虚拟测试从那时开始一直在不断发展,并且在降低风险和系统认证等的方面已经越来越成熟。这些是基于物理测试与虚拟测试/仿真之间的强耦合。物理测试与仿真相结合,可以更深入地了解被测系统及其行为,从而减少在设计周期后期进行高成本设计变更的可能性。
试验台模型,包括实际物理测试所要设置的详细信息,首先要经过验证(图3),然后才能扩展应用到接近于实际飞机的变量。
图 3 : 高升力系统多体仿真模型(模拟试验台的实现)
图 4 : 物理和虚拟测试有统一的测试结果
仿真数据和过程管理
图 5 : 系统认证的全局测试过程
为了在现有测试过程中成功进行虚拟测试,基于SimManager开发了一个解决方案(图6)。
SimManager环境连接到测试管理系统,实现物理测试与虚拟测试间的数据流。
图 6 : HLVST虚拟测试平台的示意图
SPDM���统可对仿真前处理、仿真求解和仿真后处理进行统一管理。 SimManager环境还链接到HPC Linux环境,进行批处理和计算求解。 除此之外,还可以使用用于连接Windows系统的相同流程。
通过执行脚本(例如,FEA模板)和由虚拟平台触发的交互式前处理来管理仿真过程。除了将仿真结果与特定版本模型相关联的配置外,平台还采集了用于��成模型版本的输入数据和过程。
高效的后处理,包括变量测试和模型验
虽然多体仿真模型的执行通常会产生大量的数据,但是对于评估系统要求,即得出通过/失败的结论,通常只需要几个关键值。因此,必须要有一个高效的后处理过程,从而能够从仿真的原始结果中稳健和方便地提取关键结果值。 这个方法还涵盖了全局虚拟测试需求的可追溯性以及数据的可复现性。图7是该过程的概述。
图 7 :数据后处理过程概述
图 8 : 虚拟测试平台的后处理结果
相同的Matlab函数还能够通过将仿真结果与��应的参考数据(例如物理测试数据或另一个仿真方法和工具的结果,如FEM分析结果)进行比较来验证模型。在这种情况下,输入定义中提供了附加信息,用于指定参考数据的处理和定义要执行的比较。