以超过50G加速度牵引假人,测试台车瞬间从零加速到100公里/时,生成数据,并通过物理和虚拟测试对新设计和产品进行双重验证,方向盘、安全带和安全气囊还要在耐久性测试设备中经受考验。这一切听起来充满风险,但却能确保更高的安全性。ZF LIFETEC在欧洲、北美和亚洲的20多个测试中心以及全球三大研发中心进行的多次测试,充分保障了汽车的安全性能。
安全带、安全气囊和方向盘均在最严苛的条件下进行测试,以确保达到最高质量标准。ZF LIFETEC不仅拥有几十年积累的测试专业知识,而且还涉足全新的虚拟测试领域。借此,ZF LIFETEC缩短了汽车开发周期,从而使客户在国际市场上获得明显的竞争优势。我们的愿景非常明确:使乘员安全更好地适应现实生活中的场景(即现实生活安全),从而进一步减少道路交通事故对相关人员的影响。
(图片:ZF LIFETEC假人测试)
自20世纪70年代安全带被引入汽车,到80年代安全气囊登场,如今安全带和安全气囊几乎已成为汽车安全技术的标配。为了持续改进这些能够挽救生命的汽车系统,对其进行测试的标准也在不断升级完善。上世纪70年代以来,碰撞测试已成为行业惯例。作为汽车被动安全技术领域的领导者之一,ZF LIFETEC平均每天在全球范围内进行50多次动态测试。最近,ZF LIFETEC增加了数字化测试和验证程序,并通过物理测试加以确认,从而使安全系统能够更好地适应每个乘员的需求。这是因为现实生活中安全保障的重点是作为个体的人,为人提供更好的保护。这就需要安全系统适应乘员不同的体型、性别和年龄。这种自适应乘员保护方法有多种解决方案和策略可供选择,只能通过物理测试和虚拟验证相结合的方式进行开发和测试。
系列测试的整体评估建立在大量单个负载测试情况的基础之上,例如对安全带系统部件施加不同负载。为了能够及时识别关键的动态载荷并做出正确应对,必须记录安全带系统上所有重要的动态载荷(拉力等级、拉出距离和速度),包括碰撞前的动态载荷。这一要求同样适用于整个乘员保护系统。真实测试与虚拟测试必须互相补充,否则要了解这一整体情况将耗费大量的时间和资源。ZF LIFETEC工程高级副总裁哈拉尔德·卢茨(Harald Lutz)说:“这在未来会是一个极具吸引力的课题,因为NCAP已将约束系统的自适应纳入其发展愿景中,并将在碰撞测试评估中给予相应奖励。”
全球动态测试
创新和质量双优的另一个关键因素是测试技术和设备。这既适用于单个部件的测试,也适用于整套系统的测试。动态测试是指在技术复杂的滑台上进行碰撞模拟时,对单个或整套系统进行交互测试,如安全带和安全气囊的交互测试。ZF LIFETEC在美国、日本、意大利、中国和德国这五个主要市场都拥有台车实验系统。所有测试均由测试工程师和技术人员按照欧洲的E-NCAP、中国的C-NCAP、美国的U-NCAP或美国联邦机动车安全标准(FMVSS)等安全评估机构对国际汽车制造商的要求来严格执行。
(图片:ZF LIFETEC滑台测试)
ZF LIFETEC一直致力于推进测试工作的创新和数字化进程,凭借积累的丰富经验和大量的测试数据,不断提升测试过程的虚拟化程度。卢茨解释说:“虚拟测试不会取代真实测试,但两者的结合将使未来的测试更加高效。”虚拟测试的一个关键要求是验证基本假设,以确保虚拟测试与实际测试结果相符。为此,ZF LIFETEC开发了业内独有的HyDRA(超动态响应执行器),该测试台能够快速、精确地与实际测试数据进行比较。这正好验证了数字孪生系统的有效性,大大缩短开发周期,成为“现实生活安全”的助推器。
(图片:ZF LIFETEC HyDRA)
专业细化至每个组件
作为安全约束系统研发和生产领域的技术领导者,在组件测试方面也必然涉及非常广泛的领域,如安全带和安全气囊面料的开发,从金属或塑料外壳,到烟火推进剂和高精度安全系统,所有部件都要进行多维度的材料和环境模拟测试,特别是在样件阶段。借助定制开发的试验台可以模拟老化和磨损过程,并在真实条件下运行。具体来说,可以通过模拟盐水、阳光或灰尘、热量变化或振动的影响来确定是否会对后续功能造成影响,并及时排除。
(图片:ZF LIFETEC气候测试)
所有系统还必须进行电磁兼容性测试。以方向盘为例,作为人机交互界面(HMI),其在车辆的安全和控制中起着核心作用,因此,对于方向盘离手检测功能的精准识别至关重要。
(图片:ZF LIFETEC方向盘测试)
(本文由企业提供)