Erstellung eines MKS Modells zur Lenkungssimulation beim Nutzfahrzeug

Abstract

Zur Beschleunigung des Entwicklungsprozesses setzt die MAN Nutzfahrzeuge AG seit 2006 das CAE-Tool SimuLENK zur Lenkungssimulation beim Nutzfahrzeug ein. Das SimuLENK Anwendungspaket besteht aus einem MKS-Modell und einem parallel dazu entwickelten Programm zur Parametrierung des Fahrzeuges und Visualisierung der Ergebnisse. Im Zuge dieser Arbeit wurde SimuLENK komplett neu entwickelt, um alle aktuellen Lenkungs- und Antriebsvarianten abzubilden. Die vorliegende Arbeit beschreibt eingangs die gesetzlichen Rahmenbedingungen und Grundwissen für die Lenkungsentwicklung beim Nutzfahrzeug. In weiterer Folge werden einige Grundlagen der Mehrkörpersimulation und das Programm SIMPACK erläutert. Das verwendete SIMPACK AddOn CodeExport, das autonome Berechnungen ermöglicht, wird beschrieben. Der Beschreibung des neuentwickelten MKS-Modells, mit seinen verschiedenen Modulen, ist ein eigenes Kapitel gewidmet. Das Modell dient nur zu quasi-stationären Untersuchungen der Lenkungskinematik, Wende- und Spurkreise und ist nicht für dynamische Fahrmanöver ausgelegt. Das anschließende Kapitel beschreibt das Anwendungsprogramm, seine Datenhaltung und die Möglichkeiten der Ergebnisvisualisierung. Durch die große Anzahl an Parameter war es notwendig ergonomische Eingabemasken zu gestalten, um den Benutzer intuitiv durch das Programm zu führen. Das Benutzerinterface baut sich deshalb dynamisch auf, um nur die benötigten Eingabefelder darzustellen. Die Validierung erfolgte mit Hilfe von Ergebnissen aus dem alten Modell sowie Plausibilitätsanalysen. Die Arbeit schließt mit einem Ausblick auf zukünftige Einsatzmöglichkeiten mit Hilfe des SimuLENK Anwendungspaketes.<br />

Since 2006 MAN Nutzfahrzeuge AG uses a CAE-Tool called SimuLENK to speed up the development process in the design of steeringsystems for commercial trucks. The SimuLENK application package consists of a MBS- model and a parallel software program developed, which allows you to enter vehicle parameters and visualize the calculated results. As part of this thesis SimuLENK got completly reengineered to meet all the requirements of up to date steering- and powertrain layouts. The thesis starts off with regulatory framework and basics about the steeringsystems development on commercial vehicles. In the next chapter fundamentals about multibodysystems and the program SIMPACK are discussed. The SIMPACK Add-On CodeExport, which allows standalone simulations, is described as well. The new developed MBS-model, consisting of numerous modules, is specified in an own chapter. The model can only be used for quasi-stationary researches on steeringkinematics and turning tracks. Dynamic driving maneuvers are not included. The next chapter describes the user program, the data handling and the choices for visualising the results. Due to the large amount of parameters, new user interfaces have been created, making data input more intuitive. The GUI builds up dynamically and only shows the needed parameters for the simulation mode. To check the new models integrity results from the old model were compared with new ones and plausbility analysis was done due to the new modules. An outlook of upcoming application fields with the SimuLENK application concludes this thesis.