安全約束系統
關注創建者：carcarcar 創建時間：2021-09-01
安全約束系統的視頻教程
基于primer和hypermesh的整車約束系統分析
一?課程簡介 本課程詳細講解了如何進行整車的約束系統分析，特點是從無到有，進行完整的約束系統分析。我當初在學習約束時，發現市面上的資料講解的都是零散的知識點，而且分析對象也不是整車，比如創建安全帶，調整假人姿態，折疊氣囊等等。雖然學會了這些知識，但是在工作中進行約束系統分析時，我發現自己仍然無法獨立完成整車約束系統的分析。原因其實很簡單，因為我所掌握的知識是零散的，不成體系的。
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安全約束系統的實例教程
行業：兒童約束系統
挑戰：提高安全性能的同時減輕重量
Altair 解決方案：利用仿真技術優化兒童座椅結構的關鍵零件
優點：重量減輕到1.8kg(3.97lbs)；改進抗側碰性能
背景介紹
自20世紀60年代已來，汽車兒童安全系統已經越來越有效地保護兒童以避免碰撞帶來的損傷，甚至拯救了無數生命。
安全性一直是所有兒童座椅制造商首要關注的重點，除了安全性，消費者還還會在其他方面加以甄選，比如造型、易用性、攜帶的重量等。所以，制造商們需要將這些因素考慮在內，生產滿足這些需求的產品，同時也要降低成本，以在這個競爭日趨激烈的市場保持競爭力。
Britax-R?mer是兒童約束系統的世界領導者，其推椅、座椅、嬰兒車及配件等產品遠銷歐洲、美國、意大利、新西蘭和遠東地區。公司在上世紀30年代生產汽車安全產品以來，已經在全世界的不同地區設立了工廠。
挑戰
2007年，在被稱作“BabySafeSleeper”的新型安全車研發中，Britax-R?mer一直尋找多種途徑來改進安全性能、加速產品研發周期、降低制造復雜性和成本。
公司已經使用計算機輔助工程（CAE）解決方案來輔助開發流程，建立虛擬模型和驗證 設計，然而，他們還需要一些額外的支持以獲得更多的技術成果。作為AltairHyperWorks 的現有用戶，Britax-R?mer找到AltairProductDesign來支持該項目，利用仿真技術來提高安全性能、并嘗試不同的結構布局方式減少零件數量。
公司已經使用計算機輔助工程（CAE）解決方案來輔助開發流程，建立虛擬模型和驗證 設計，然而，他們還需要一些額外的支持以獲得更多的技術成果。
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操作系統可以以時間片為單位，輪流為每一個進程/指令進行運算處理，一個系統當中，可能會同時存在很多進程，每個進程都會有處理需求，芯片就是在分時系統的控制下，輪流為每一個進程/指令來輪流處理信息，當進程需要的算力多、優先級高的時候，芯片分時系統分給這個進程的運算時間就多一點。這個分配規則就會導致一種情況，我們玩游戲玩著正嗨的時候卡主了，處理大型WORD文件的時候，鼠標轉圈圈，不聽使喚了，我們叫做死機，這個時候我們只能耐心等待，運氣好，電腦過一會會反應過來，運氣不好，只能強行關機重啟。在出現這種情況的時候，如果是筆記本電腦，我們調用任務處理器查看進程，可能就會發現有的進程達到了100%，而且導致你的電腦風扇狂轉散熱，因為這個時候你的CPU算力都被這個進程占用了，因此出現這一情況。
還是用通俗易懂的方式來和大家說下實時系統，實時系統的操作管理控制邏輯和分時系統剛剛是相反的。
上面我們也說了，實時系統首先保證的是響應效率，CPU芯片運算結果的正確性不僅僅是和程序邏輯性相關，還和運算結果產生的時間有關。控制系統能不能及時響應外部時間的請求，在規定時間內完成對特定事件的處理，并且有效控制所有實時任務能夠協調一致的有序運行，這就是實時系統需要做的事情，再簡化一下就是，必須對進程/指令在一定時間內完成，且保證運算結果的正確及時輸出，進而完成外部設備工作控制。高速行駛的汽車，對所有輸入/輸出反應都有強制的時間需要，滿足不了這一個時間規定，你踩剎車了，他系統死機了和分時系統一樣卡主了鼠標在轉圈這樣的情況出現了，等系統反應過來，汽車恐怕已經在幾百米開外了。
汽車A類安全系統，在設計之初就有強制要求，必須滿足規定的時間相應限制要求，不能滿足相應時間，就無法保證安全和可靠。
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本文要點
：ISO 26262將功能安全開發融入了廣為熟知的“V模型”開發流程中。根據系統/軟件/硬件三個層級的劃分，ISO 26262的功能安全開發活動被融入了三個“V模型”之中，如下圖所示。在前面的系列文章中已經對這三個“V模型”中包含的功能安全開發要點進行了說明。
“V模型”中的功能安全開發，截圖來自ISO 26262
做工程項目的朋友都知道，對于一款量產產品，除了完成開發工作以外，還需要對開發產物進行審核，審核通過后方能釋放產品。功能安全開發也是如此。“ISO 26262，part2，功能安全管理”中詳細介紹了功能安全的審核流程和要求，對應的術語為“認可措施，Confirmation measures”。
安全管理流程圖，截圖來自ISO 26262-2018, part2
一個現實的情況是，當讀者實際上去讀ISO 26262中“認可措施，Confirmation measures”相關的解釋和要求時，很容易就被其中包含的三個維度的措施給繞暈了，尤其是結合中文國標GB/T 34590對這三個維度的翻譯更加混淆，如下所示：
Confirmation review (認可評審)
Functional safety audit (功能安全審核)
Functional safety assessment (功能安全評估)
基于此，本文將試圖對“認可措施，Confirmation measures”以及其中包含的三個維度的措施進行辨析，旨在為讀者提供有價值的參考。
Note:
1. 考慮到中文翻譯的混淆性，除非有必要，本文接下來將使用英文概念進行描述。
2.
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Fabian Duerr1,±, Oliver Faehnle2 and Hugo Thienpont1
1 Brussels Photonics (B-PHOT), Department of Applied Physics and Photonics, Vrije Universiteit Brussel, Brussels, Belgium
2 OST-University of
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汽車約束系統參數設計，常以法規中高速碰撞工況下整車加速度波形為輸入，通過開展約束系統分析、試驗標定和優化，對關鍵零部件設計參數和ECU點火時刻進行標定，確保假人傷害滿足法規要求，假人得分滿足車輛星級開發策略要求。受限于制造工藝因素和真實碰撞場景的多樣化，真實的交通事故中，乘員傷害嚴重程度，與理想狀態存在偏差。
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NDIR技術的優勢
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對于碰撞安全、約束系統和行人保護作為高度非線性的工況，目前面臨仿真精度相對低和計算量大等現實困難。借助ODYSSEE 軟件的機器學習方法，不僅可以提高仿真效率；同時其可以對曲線、后處理動畫等進行學習，對于快速直觀地了解碰撞狀態具有非常大的意義。
