RoadSoft 软件
什么是RoadSoft?
RoadSoft是一款高性能的道路/飞行载荷与耐久性测试软件平台,专为航空航天与汽车整车及其子系统、零部件的实验室耐久性测试而设计。
它的核心能力,在于将采集自真实道路行驶或实际飞行过程中的载荷数据,通过精确的系统建模、迭代仿真和实时控制,在实验室的液压伺服测试台架上高度复现——让试验件"感受"到的载荷历程,与它在真实环境中所经历的几乎完全一致。
这意味着工程师可以在完全可控的实验室环境中,用更短的时间、更低的成本,完成在真实环境中需要数年才能完成的耐久性评估,大幅缩短产品开发周期,加速产品上市进程。
RoadSoft广泛适用于多种复杂的试验配置,包括:
- 多轴仿真台(MAST)
- 四立柱道路模拟系统
- 轮轴耦合道路模拟器
- 各类结构件与零部件台架
最大支持256+通道同步控制,采样率最高达10kHz,频响分析范围覆盖DC~5000Hz。
四立柱道路模拟:让实验室"感受"真实路面
四立柱道路模拟系统是汽车整车耐久性测试最经典的配置之一。四个液压作动缸分别驱动车辆的四个车轮,精确复现车辆在真实道路上所经历的垂向、侧向和扭转载荷历程。
传统的道路模拟测试面临一个核心挑战:实验室台架与真实道路环境之间存在复杂的非线性差异——台架的机械特性、试验件的动态响应特性,都会导致实际施加到试验件上的载荷与目标载荷之间产生偏差。
RoadSoft通过自适应逆模型控制技术,在每一次迭代过程中自动识别并补偿这些非线性行为和共振频移,使最终的驱动信号能够在台架上精确复现目标载荷历程。支持多域收敛评估,确保时域波形、频域特性和疲劳损伤三个维度同时收敛到目标范围内。
多轴仿真台(MAST):六自由度的极限挑战
多轴仿真台(MAST)能够同时在六个自由度(三个平移、三个转动)上对试验件施加复杂的动态载荷,广泛用于整车、子系统以及大型结构件的振动仿真和耐久性测试。
MAST系统的控制难度远高于单通道或简单多通道系统,因为六个自由度之间存在复杂的运动学耦合,任何一个自由度的控制误差都会影响其他自由度的载荷精度。
RoadSoft针对MAST系统提供了完整的多轴协调控制解决方案,支持全车及子系统仿真(单轴或多轴HSRC),支持单传感器或多传感器SRC配置,并能够将传统测试之外的硬件在环无缝集成到测试流程中,实现实时联结与参数更新。
航空结构振动仿真:从实验室到蓝天的可靠桥梁
对于航空航天领域的结构耐久性测试而言,RoadSoft同样是一套经过工程验证的可靠平台。
飞机在飞行过程中承受的载荷极为复杂——气动载荷、发动机振动、大气湍流激励、起降冲击……这些载荷的特点是宽频、多轴、高度非线性。如何在实验室中精确复现这些载荷,是航空结构疲劳试验的核心技术难题。
RoadSoft通过高精度的频响函数(FRF)建模、非方阵逆运算以及时变自适应校正,能够在激振器数量少于响应测量点数量的情况下,依然实现对结构振动响应的精确控制。这在航空结构的全机振动仿真试验中具有重要的实际意义。
典型应用场景包括:
- 飞机结构振动仿真试验
- 起落架疲劳耐久性测试
- 航空零部件加速寿命试验
- 多轴仿真台(MAST)飞行载荷复现
六大核心功能模块,覆盖测试全流程
RoadSoft以模块化架构设计,覆盖从数据采集到试验报告的完整测试流程。
① 数据采集与验证
真实道路或飞行载荷数据的质量,直接决定了后续仿真的可靠性。RoadSoft内置智能数据验证与缺陷自动检测引擎,能够自动识别数据中的尖峰、饱和、限值超出等异常情况,并支持与参考文件的交互式对比审查。支持ASCII、DAC、SIF、TDMS等所有主流数据格式的导入与转换,高效的批量处理功能大幅降低数据预处理的时间成本。
② 信号分析与编辑
载荷数据在进入迭代仿真流程之前,往往需要经过复杂的分析和编辑处理。RoadSoft提供多域交互式分析工具,支持时域、频域、统计和疲劳四个分析域的无缝切换与联动查看。
自动损伤编辑器基于疲劳敏感性分析,能够智能识别并剔除对疲劳损伤贡献极小的数据段,在保留关键损伤事件的同时大幅压缩数据量,提升后续测试的效率。雨流计数与应力/应变寿命预测功能则为疲劳寿命的定量评估提供了直接支持。
③ 系统建模——传递函数
准确的系统模型是实现精确载荷复现的前提。RoadSoft支持顺序模式与同步模式两种频响函数(FRF)计算方式,非方阵逆运算能力允许响应传感器的数量多于激振器,自动标度功能大幅提升逆运算的鲁棒性,高级矩阵平滑算法有效减少所需的平均次数。综合诊断工具包括相干性分析、奇异值分解(SVD)和工程秩逆,帮助工程师全面评估系统模型的质量。
④ 迭代仿真
迭代仿真是将系统模型转化为精确驱动信号的核心环节。RoadSoft提供交互式迭代环境,支持多域收敛评估,让工程师能够实时监控迭代过程在时域、频域和疲劳损伤三个维度上的收敛状态。
自适应逆模型控制技术是RoadSoft的核心竞争力之一——它能够自动补偿系统的非线性行为和共振频移,时变自适应校正机制则持续优化局部区域的校正精度,非受控频带的误差也能被自动识别和抑制。可自定义的迭代流程与收敛目标,让工程师能够根据具体项目的需求灵活调整策略。
⑤ 耐久性试验
进入正式的耐久性试验阶段后,RoadSoft提供强大的试验调度与事件动作序列定义功能,支持四种实时监测模式,全程守护试验件的安全:
- 时程监测:逐点对比,检测微小的载荷变化;
- 趋势监测:追踪统计量的渐变趋势,观察试验件的性能退化过程;
- 疲劳监测:跟踪累积损伤与逐次损伤变化,实时掌握疲劳进展;
- 频谱监测:追踪结构频率响应特性的变化,及时发现结构损伤引起的动态特性改变。
试验自动恢复功能确保在意外中断后能够从断点快速恢复,完整的日志自动记录为试验数据的可追溯性提供保障。
⑥ 项目数据管理
标准化的项目结构与自动文件命名规则,确保每一个测试项目的数据组织清晰、易于检索。集中式数据服务器归档与基于用户的安全权限模型,支持多人协作的网络化工作模式。灵活的关键词管理与全文检索功能,让历史数据的调取和复用变得简单高效。
为什么选择RoadSoft?
市场上不乏成熟的道路仿真测试软件,但RoadSoft有着其独特的核心优势:
完全自主知识产权,自主可控
RoadSoft拥有完全自主的知识产权,核心算法全面国产化。在当前国际技术封锁加剧的背景下,选择RoadSoft意味着彻底摆脱对国外软件授权的依赖,从根本上保障企业的数据安全和业务连续性。
深度集成自研控制器
RoadSoft与伺服动态自主研发的SDC系列控制器(SDC80/SDC160/SDC400)深度集成,控制软件与硬件之间的协议完全透明,系统集成调试效率大幅提升。同时,RoadSoft也支持与MTS、Instron等主流第三方控制器的文件格式兼容,保护用户的既有硬件投资。
极具竞争力的综合拥有成本
相较于国际同类产品,RoadSoft在不降低核心技术能力的前提下,提供了极具竞争力的整体拥有成本(TCO)优势——更低的软件授权费用、更快速的本地化技术支持响应、以及灵活的定制开发能力,让每一分技术投入都能得到最大化的回报。
操作友好,上手迅速
现代化的图形用户界面、拖拽式配置、单位感知系统和智能向导,极大地降低了操作门槛。新手工程师能够在短时间内独立完成标准测试流程的配置与执行,同时资深工程师也能通过深度定制实现复杂的控制算法。测试序列加速执行最高可提升20%,显著压缩整体测试周期。
持续迭代,功能生态不断完善
RoadSoft采用平台化架构,按需选配软件模块,从简单的驱动文件回放到完整的测试流程,可随业务需求的增长逐步扩展。伺服动态团队持续迭代更新,快速响应用户的功能需求,确保平台始终保持技术领先性。
技术规格一览
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 最大通道数 | 256+ 通道 |
| 最高采样率 | 10 kHz |
| 频响分析范围 | DC ~ 5000 Hz |
| 支持测试配置 | 四立柱、MAST、轮轴耦合、结构/零部件台架 |
| 兼容数据格式 | ASCII、DAC、SIF、TDMS 等主流格式 |
| 操作系统 | Windows 10 / 11(64位) |
| 控制器兼容 | SDC80 / SDC160 / SDC400 及第三方主流控制器 |
| 软件授权方式 | 网络浮动授权 / 节点锁定授权 |
结语
从上海的汽车试验室,到西安的航空结构测试中心,再到高铁转向架的疲劳台架——每一个需要把真实世界的载荷"搬进"实验室的地方,都是RoadSoft可以发挥价值的舞台。
伺服动态科技相信,一款真正优秀的测试软件,不只是工具,更是工程师洞察结构行为、理解产品寿命的一双眼睛。
RoadSoft——让每一次测试,都值得信赖。
但没有人能够真的把每一次测试都放在真实道路或真实飞行环境中完成。
把真实世界"搬进"实验室,是现代耐久性测试工程的核心命题。
这正是伺服动态科技自主研发的RoadSoft道路载荷仿真与耐久性测试软件平台所解决的问题。