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U·Sim (Usage-Simulation) ist unsere Software-Lösung zur Analyse von nutzungsorientierten Lastverteilungen, Auslegungslasten und der Energieeffizienz (Verbrauch und Emission).
Wir kombinieren ein Modell aus:
Ein Beispiel für ein Faktormodell ist
Ein Betriebszustand ist eine Kombination aus einer Stufe für jeden Faktor. Die Betriebszustände werden verwendet, um den Einsatz eines Fahrzeugs aufzuschlüsseln. Die Trennung zwischen der Fahrzeugnutzung – ausgedrückt durch die Häufigkeit der Betriebszustände und den Fahrzeuglasten, die durch eine Reihe von Messungen innerhalb jedes Betriebszustandes abgedeckt werden – ist ein effektiver Ansatz, um den Messaufwand auf das statistisch notwendige Maß zu beschränken. Zudem simulieren wir durch Variation des Nutzungsmodells verschiedene Gruppen von Nutzenden.
Eine große Anzahl virtueller Kund:innen wird durch eine Monte-Carlo-Simulation erzeugt, die die Häufigkeit der Betriebszustände sowie die Belastungen innerhalb eines Betriebszustandes über eine große Anzahl virtueller Fahrzeuge variiert. Daraus ergeben sich empirische Verteilungen für jeden Messkanal. Ein hohes Quantil (z.B. 99 Prozent) kann als Auslegungslast für die weitere Verarbeitung (Bauteiloptimierung, Mapping auf die Erprobungsstrecke oder Ableitung von Testlasten) extrahiert werden. Spezielle Manöver (z.B. Bordsteinüberquerungen) können auf Anfrage hinzugefügt werden.
Die Software ist einfach zu bedienen. Sowohl das Nutzungsmodell als auch die Lastdaten werden über Excel-Tabellen abgebildet. Die Parameter des Nutzungsmodells können auf der Grundlage von groben Annahmen über die Fahrzeugnutzung (z.B. von der Verkaufsabteilung) oder auf der Grundlage einer aufwendigeren Untersuchung (siehe VMC-Nutzungsmodellierung) manuell definiert werden. Die Excel-Tabelle für die Belastungsdaten wurde von VMC GeoLDA im Vorfeld automatisch generiert. Beides wird importiert und die empirischen Lastverteilungen werden mit wenigen Klicks erzeugt. Insbesondere werden die folgenden Funktionen bereitgestellt:
Nach der Generierung der Lastverteilungen und Bemessungslasten kann die Software U·SimOpt genutzt werden, um die Bemessungslast auf ein Szenario auf dem Versuchsgelände abzubilden. Zusätzlich können in Jurojin Sicherheitsfaktoren und Rig-Tests in Bezug auf die simulierten Lastverteilungen definiert werden.
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM