汽车性能仿真评价

一、课程介绍

《汽车性能仿真评价》是面向汽车学院车辆工程专业与工业设计本科生开设的专业教育课程选修课，介绍了汽车性能仿真评价的基础理论与实际应用，涉及汽车性能前沿发展现状和趋势、基于虚拟样机的汽车性能仿真和评价技术等。如汽车性能研究概述、汽车性能评价标准和方法、汽车纵向、侧向、垂向的性能仿真和评价的虚拟样机技术等。为学生毕业后更好地从事本专业的设计和研究工作打下基础。

Introduction

<<Vehicle Performance Simulation Evaluation >> is an optional course for undergraduates majoring in Vehicle Engineering and Industrial Design in Auto College. The course is aimed at make the students master the basic theoretical knowledge and skills on development status and trends of vehicle performance frontiers, vehicle performance simulation and evaluation techniques based on virtual prototypes, etc. For example, overview of vehicle performance research； vehicle performance evaluation standards and methods；vehicle longitudinal, lateral, vertical performance simulation and evaluation of virtual prototype technology, etc. Lay a foundation for students who engage in the design and research work after graduation.

课程基本信息

 

二、教学大纲

1、教学目标

1.1 教学目标

围绕汽车性能仿真评价的基础理论和实际应用，涉及汽车纵向、侧向、垂向、性能的仿真与评价知识。采取教师主题引导与讲授的方式，着重培养学生解决车辆工程领域复杂工程问题；同时根据汽车发展的趋势及汽车性能仿真评价的特点使得学生能够理解和评价车辆工程实践与汽车性能的关系。

本课程达成如下业务能力培养要求：

1. 培养学生了解车辆工程前沿发展现状和趋势。了解汽车纵向、侧向和垂向性能的发展历史和现状；了解汽车性能的客观与主观评价方法；理解汽车性能仿真评价的重要性与意义；了解汽车性能仿真评价的虚拟样机技术和先进开发工具。

2. 培养学生具有选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具的能力，能够针对复杂工程问题，利用所选工具进行预测与模拟，并理解其局限性。了解在汽车纵向、侧向、垂向性能的计算、评价及仿真等方面的知识，掌握基本的创新方法、提高综合运用知识能力、提高创新意识。

1.2 教学目标与毕业要求指标点对应关系

表1 教学目标与毕业要求指标点对应关系

2、教学要求

教师要积极备课，认真准备实验，对课程内容要融会贯通，切忌照本（幕）宣科。注重知识的拓展，并在课堂上加强思政教育。

通过理论知识教学，结合典型实例分析，充分利用多媒体动画教学使学生掌握理论知识，具备分析问题解决问题的能力。通过实验教学培养学生动手操作能力，了解实验过程，具备工程实践基础。

成绩评价体系标准真实、严谨、公平、公正、公开，能促使学生学习的积极性。

3、预备知识或先修课程要求

学习本专业课前，应复习《汽车理论》知识点。
4、教学方式

表2教学方法（与教学目标对应）

5、实验环境和设备

计算机、驾驶模拟器。

6、课程教学内容及学时分配

第一章　绪论 （4学时）

本章重点、难点：汽车性能仿真评价的重要性；汽车性能仿真评价的方式与工具。

第一节汽车性能研究概述（1学时）

知识点1 汽车性能研究发展历史

知识点2 汽车性能研究现状

第二节汽车性能评价方法（1学时）

知识点1 汽车性能客观评价方法

知识点2 汽车性能主观评价方法

第三节汽车性能仿真评价的重要性与意义（1学时）

知识点1 汽车性能仿真评价的优势和特点

第四节汽车性能仿真评价的方式与工具（1学时）

知识点1 汽车性能仿真评价的先进工具

第二章　汽车纵向性能的仿真评价 （6学时）

　　本章重点、难点：汽车纵向性能客观评价指标及其含义;汽车纵向性能的计算机软件仿真和评价方法。

第一节汽车动力性的仿真评价（4学时）

知识点1 采用虚拟样机软件仿真汽车动力性

知识点2 采用虚拟样机软件计算汽车动力性评价指标

第二节汽车制动性的发展评价（2学时）

第三章 汽车侧向性能的仿真评价 （6学时）

　　本章重点、难点：汽车侧向性能客观评价指标及其含义;汽车纵向性能的计算机软件仿真和评价方法。

第一节 汽车侧向性能评价的标准（1学时）

知识点1 了解汽车侧向性能评价国内外标准

第二节 汽车侧向性能评价的典型工况与指标（1学时）

知识点1 学习汽车侧向性能评价的工况

知识点2 学习汽车侧向性能评价指标

第三节 汽车侧向性能评价的模型（1学时）

知识点1 了解侧向性能评价动力学模型的发展

第四节 基于简单模型的汽车侧向性能仿真评价（1学时）

知识点1 建立简单自由度模型

知识点2 计算侧向性能指标

第五节 基于虚拟样机技术的汽车侧向性能仿真评价（2学时）

知识点1 采用虚拟样机软件仿真

知识点2 采用虚拟样机软件计算汽车侧向性能评价指标

第四章 汽车垂向性能的仿真评价（6学时）

　　本章重点、难点：汽车垂向性能客观评价指标及其含义;汽车纵向性能的计算机软件仿真和评价方法。

第一节 汽车垂向性能评价的标准 （2学时）

知识点1 平顺性评价的主要仿真方法及关键技术

知识点2 汽车垂向性能评价的标准

知识点3 平顺性试验的方法

第二节 汽车垂向性能的指标及计算（2学时）

知识点1 垂向性能评价的体系、关键指标的计算

知识点2 窗函数的概念及仿真

知识点3 路面统计模型的描述方法

第三节 基于虚拟样机技术的汽车垂向性能仿真评价（2学时）

知识点1 模型复杂度与目标需求关系

知识点2 2、4、8自由度车辆垂向模型搭建

知识点3 基于多软件联合仿真的整车性能仿真

第五章　汽车性能仿真评价的最新进展 （6学时）

　　本章重点、难点：汽车性能仿真技术的先进工具和实现方式；汽车侧向性能客观、主观评价及其一体化评价；基于性能模拟器的汽车性能仿真评价与设计。

第一节 汽车垂向性能的时域仿真评价技术（1学时）

知识点1 汽车垂向性能的时域仿真方法

第二节 电动汽车性能的仿真评价（1学时）

知识点1 电动汽车性能的仿真评价方法

第三节 基于性能模拟器的汽车性能仿真评价与设计（1学时）

知识点1 了解驾驶模拟器如何用于汽车性能仿真评价

第四节 轮胎力学特性的建模与试验技术（1学时）

知识点1 了解轮胎力学特性建模与试验方法

第五节 汽车侧向性能客观、主观评价及其一体化评价（1学时）

知识点1 了解主客观性能一致性评价方法

第六节 吉林大学在汽车性能仿真评价方面的最新进展（1学时）

知识点1 了解评价最新进展情况

 

表3 教学内容与教学目标对应关系

 7、实验项目内容、学时分配、实验小组

表4实验项目一览表

8、考核要求、考核方式及成绩评定标准

8.1考核方法

表5考核方法（与教学目标对应）

8.2考核标准

表6 考核标准

 

8.3成绩评定

（1）课程作业

采用百分制。由教师根据两次作业的实际完成情况，给出成绩。

（2）课程实验

打分采用百分制。课程实验成绩包括：课程作业（60分）、实验报告成绩（40分）最终实验成绩按照五分制给定。优≥90、90>良≥80、80>中≥70、70>及格≥60、不及格＜60。

 

表7《汽车性能仿真评价》课程实验评分标准

（3）成绩评定

本课程考核性质为考查，综合考虑作业、实践实验的表现确定总成绩，成绩分为优秀、良好、中等、合格和不合格五个等级，计算公式如下：

总成绩=课程作业1（20%）+课程作业2（20%）+课程作业3（20%）+实验报告（40%）。

无实验成绩，总成绩为不及格。