infrasure session 6 : les outils de simulation

Séminaire INFRASURE 03 mars 2004 à NantesSéminaire INFRASURE 03 mars 2004 à Nantes Session 6 : SimulationSession 6 : Simulation

INFRASUREINFRASUREsession 6 :session 6 :

les outils de simulationles outils de simulation

Mercredi 3 Mars 2004 @NantesMercredi 3 Mars 2004 @Nantes16h30 à 17h16h30 à 17h

[email protected]


CAHIER DES CHARGES FONCTIONNELCAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL

Le virtuel doit être associé au physique :Le virtuel doit être associé au physique : Dans la phase de conception de cette base d’essais, Dans la phase de conception de cette base d’essais, Mais aussi en exploitation :Mais aussi en exploitation :

ComplémentaritéComplémentarité Prolongement des essais physiquesProlongement des essais physiques ExploitationExploitation

Débat sur le Cahier des Charges fonctionnel :Débat sur le Cahier des Charges fonctionnel : Sur les différents types de simulationSur les différents types de simulation Sur les différents champs d’application de la Sur les différents champs d’application de la

simulationsimulation Sur les différentes bases de données (simulateur et Sur les différentes bases de données (simulateur et

autres)autres)


TYPES DE SIMULATIONSTYPES DE SIMULATIONS

Simulation temps différé, en boucle Simulation temps différé, en boucle fermé, avec modèle de pilotefermé, avec modèle de pilote

Simulation temps réel Simulation temps réel « Simulateur de conduite »« Simulateur de conduite »

Simulation hybride avec des Simulation hybride avec des composants physique dans la bouclecomposants physique dans la boucle


BASE DE DONNEESBASE DE DONNEES

Dans le cas d’un simulateur de conduiteDans le cas d’un simulateur de conduite Géométrie 3D de la routeGéométrie 3D de la route Adhérence et variation d’adhérence avec Adhérence et variation d’adhérence avec

les différentes situations possibles :les différentes situations possibles : type et état des pneus, type et état des pneus, type de véhicule VL PL 2 Roues, type de véhicule VL PL 2 Roues, Conditions atmosphériques (dont mouillage)Conditions atmosphériques (dont mouillage)

Format informatique pour le visuelFormat informatique pour le visuel


Autres bases de donnéesAutres bases de données

Base de données d’acquisition avec centrale Base de données d’acquisition avec centrale portable (en général une faible durée de vie des portable (en général une faible durée de vie des fichiers d’essai, ce qui est du gaspillage)fichiers d’essai, ce qui est du gaspillage)

Base de données des résultats obtenus :Base de données des résultats obtenus : Adhérence réel véhicule Adhérence réel véhicule les conditions expérimentalesles conditions expérimentales Corrélations avec les méthodes conventionnelles CFL Corrélations avec les méthodes conventionnelles CFL

CFT,CFT, Format informatiqueFormat informatique


Champs d’application des simulationsChamps d’application des simulations

Modèle de visionModèle de vision Modèle d’adhérence dans l’aire de Modèle d’adhérence dans l’aire de

contactcontact Modèle de dynamique véhiculeModèle de dynamique véhicule Modèles de capteurs réels ou virtuelsModèles de capteurs réels ou virtuels Modèles d’aide à la conduite Modèles d’aide à la conduite

comportant des communications comportant des communications infra-véhiculeinfra-véhicule


AdhérenceAdhérence

FXmax / FZ et FYmax / FZFXmax / FZ et FYmax / FZ On ne roule pas toujours au max, même en On ne roule pas toujours au max, même en

essaiessai Difficulté d’obtenir le max en latéralDifficulté d’obtenir le max en latéral Disponible /utilisée Disponible /utilisée Potentiel véhicule/potentiel pneumatiquePotentiel véhicule/potentiel pneumatique


Le besoin : pourquoi mesurer Le besoin : pourquoi mesurer l’adhérence disponiblel’adhérence disponible

C’est un facteur majeur de la sécurité C’est un facteur majeur de la sécurité intervenant dans la plupart des situationsintervenant dans la plupart des situations

Elle s’associe avec vitesse et les difficultés de la Elle s’associe avec vitesse et les difficultés de la route (sinuosité, visibilité, uni, …) pour le risqueroute (sinuosité, visibilité, uni, …) pour le risque


Etat de l’art : Pourquoi c’est difficileEtat de l’art : Pourquoi c’est difficile

Parce les mesures directes existantes sont Parce les mesures directes existantes sont effectuées par des machines lourdes des effectuées par des machines lourdes des Manufacturiers de Pneumatiques, qui ne Manufacturiers de Pneumatiques, qui ne répondent pas à « ici et maintenant »répondent pas à « ici et maintenant »

Parce que les indicateurs d’adhérence mesurables Parce que les indicateurs d’adhérence mesurables (texture de la chaussée, hauteur d’eau) ne (texture de la chaussée, hauteur d’eau) ne donnent pas des valeurs absolues utilisablesdonnent pas des valeurs absolues utilisables

Parce que les mesures indirectes imaginables Parce que les mesures indirectes imaginables mesurent l’adhérence, mais aussi les défauts :mesurent l’adhérence, mais aussi les défauts : de l’environnement chaussée (uni et dévers), de l’environnement chaussée (uni et dévers), de l’environnement atmosphérique (rafales de vent, …)de l’environnement atmosphérique (rafales de vent, …) du véhiculedu véhicule


Pourquoi la mesure « in board »Pourquoi la mesure « in board »Parce que l’adhérence fluctue sensiblement :

conditions atmosphériques, conditions atmosphériques,

Type, usure et pollution de la Type, usure et pollution de la

chausséechaussée

monte pneu et véhicule, monte pneu et véhicule,

usure et gonflage des pneus,usure et gonflage des pneus,

cas de charge réel, vitesse…cas de charge réel, vitesse… La fluctuation concerne donc 5 acteurs différents.

seule la solution embarquée répond aux 5 fluctuations

Mesure conventionnelle CFL ADHERA, H=1 mm, variation avec vitesse et type.

VALEUR CFL PNEUMATIQUE LISSE AIPCR mouillage ADHERA 1 mm

0.53

0.49

0.420.39

0.5

0.4

0.31 0.3

0.46

0.34

0.240.2

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

20 40 60 80 100 120VITESSE (km/h)

Tous RevetBBTM 4

BBSG 3

BBSG 1


3 Exemples de fluctuations avec 3 3 Exemples de fluctuations avec 3 causescauses

pneu 195/65 R15 T M+SFZ = 400 daN, sol sec, sculpture 9 mm

Variation avec la Vitesse km/h3, 5, 10, 50, 100

Frein Taux Glissement Longitudinal % traction

pneu 225/50 ZR16FZ = 400 daN, sol humide h 0.1 mm, sculpture 7.5 mm

Revêtement routierSRT 58SRT 44

Sec h = 0 mmmouillé h = 0.1h = 1 mmh = 3 mm glacé t= -12°, -8°, -4°, -0.5 °C

Frein Taux Glissement Longitudinal % traction

Coefficient adhérence utilisée FX/FZ fonction du TGL, freinage Coefficient adhérence utilisée FX/FZ fonction du TGL, freinage et traction, selon conditions atmosphériques, vitesse et nature et traction, selon conditions atmosphériques, vitesse et nature

du soldu sol

Variation avec les Variation avec les conditions conditions

atmosphériquesatmosphériques

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