約束系統(tǒng)仿真的案例
約束系統(tǒng)仿真分析，有沒有需要的？
汽車行業(yè)不是很景氣，本人從事CAE仿真7年多，汽車約束系統(tǒng)仿真分析5年多，打算接一些約束系統(tǒng)仿真分析的工作，不知道有沒有需要的？
乘員約束系統(tǒng)碰撞仿真
1正面碰撞前排乘員約束系統(tǒng)介紹
隨著車輛的使用，車內(nèi)乘員安全性最先被關注。要保證乘員的安全不但要靠車身吸收碰撞能量和保持乘員艙的完整性，更重要的是還要使用約束系統(tǒng)來對乘員進行減速緩沖。乘員約束系統(tǒng)仿真就是將乘員約束系統(tǒng)的基本特性添加到乘員及約束系統(tǒng)的模型中，對模型進行加載仿真計算，最終求得假人不同位置的傷害值，然后根據(jù)假人的傷害值對車輛的安全情況進行評價。
約束系統(tǒng)包括座椅、安全帶，氣囊三個主要部件，它們均為安全裝置，其功能則是通過約束乘員降低乘員與內(nèi)飾接觸和受傷的風險，是降低乘員傷亡風險的第二道防線。其中安全帶是最有效的乘員保護裝置，在碰撞中（包括緊急制動和翻滾）約束乘員，通過乘員身上最強的部位（肩和骨盆）接受約束力。氣囊為輔助安全裝置，填充乘員和方向盤、儀表板之間的空間，使乘員較為均勻的受力（相比安全帶而言），從而減少頭部轉(zhuǎn)動，保護頭部和頸部。
座椅安全帶自1950年代開始使用，通過不斷改進，現(xiàn)在三點式安全帶基本成為定型。氣囊從1970年代被發(fā)明，不斷改進，到1980-90年代在車上逐漸成為標配。基于交通事故傷亡統(tǒng)計和分析的方法已有結論顯示，安全帶和氣囊是有效的乘員碰撞保護裝置，能降低傷亡風險。
2 一維質(zhì)量彈簧系統(tǒng)
從機械工程控制角度來看，任何元件或系統(tǒng)都可以用質(zhì)量、彈簧、阻尼器三個基本要素表示，建立一維質(zhì)量彈簧系統(tǒng)分析，如圖1所示：
圖1 機械工程控制的三個基本要素
故本次碰撞根據(jù)機械工程控制的三個基本要素建立了質(zhì)量-彈簧模型，如下圖2所示。其中δ為約束間隙，K為約束剛度，F(xiàn)為車輛前端剛度，M0為乘員質(zhì)量，MV為車輛質(zhì)量。
圖2 碰撞質(zhì)量-彈簧模型
3乘員約束系統(tǒng)的建立
乘員約束系統(tǒng)的建立分為簡化計算模型與完全計算模型。
展開 汽車正面碰撞中駕駛員側(cè)約束系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化
采用MADYMO仿真分析軟件建立了某車型正面碰撞的駕駛員側(cè)約束系統(tǒng)仿真模型針對原始模型因假人碰撞轉(zhuǎn)向盤造成的計算結果的不連續(xù)性通過修正模型提高了乘員損傷值響應面的精度考慮了系統(tǒng)中存在的隨機性對安全氣囊和安全帶的主要參數(shù)進行了可靠性優(yōu)化有效減小了正面剛性墻碰撞中假人的損傷值并使乘員約束系統(tǒng)滿足可靠性的設計要求
汽車正面碰撞中駕駛員側(cè)約束系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化.pdf
設計仿真 | 基于ODYSSEE 的機器學習方法在汽車約束系統(tǒng)魯棒性分析中的應用
基于R2精度評價標準，采用交叉驗證法對駕駛員側(cè)約束系統(tǒng)碰撞仿真結果進行機器學習算法尋優(yōu)。結果表明，本征正交分解（POD）+Kriging方法在所有算法中精度最高。
圖3 (a) 機器學習模型搭建；(b) 機器學習模型精度對比
假人傷害魯棒性分析
假人傷害魯棒性分析需要大量碰撞仿真，利用上述訓練的高精度機器學習模型，能夠快速計算不同輸入?yún)?shù)下系統(tǒng)的各個響應曲線，大大提高工作效率。
使用蒙特卡洛方法進行數(shù)據(jù)的采樣，假定3個設計變量滿足均值為設計值，均方差為設計值3.3%的正態(tài)分布。
從圖4統(tǒng)計結果來看，在魯棒性分析中，假人總得分均值略高于設計值，如考慮可靠性優(yōu)化設計（如6σ設計要求），約束系統(tǒng)關鍵零部件設計參數(shù)仍需進一步優(yōu)化，以確保假人在物理試驗中得分滿足預設的星級開發(fā)目標。
圖4. 假人總得分分布圖
應用價值
基于ODYSSEE的POD降階算法，使用少量的樣本點，就能夠?qū)崿F(xiàn)對汽車約束系統(tǒng)中假人傷害曲線的高精度預測，可以有效提高仿真工程師的工作效率。
通過POD降階模型，與蒙特卡洛采樣方法的結合，能有效評估假人得分魯棒性，為性能開發(fā)人員快速提供參數(shù)調(diào)整依據(jù)。
展開 
乘用車約束系統(tǒng)CAE仿真
一、仿真背景
正面碰撞約束系統(tǒng)模型是參考滑臺試驗要求的滑車建立的，主要評價車內(nèi)約束系統(tǒng)部件在發(fā)生碰撞時對乘員的保護效果，并通過對約束系統(tǒng)部件優(yōu)化以使保護效果最大化，從而指導設計滿足設計目標和相應法規(guī)。為了減少計算時間和提高計算效率，只需包含在碰撞過程中會與乘員發(fā)生接觸的部件，和滑車一樣，這些部件主要包括白車身、儀表臺、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、座椅、氣囊和安全帶等。正面碰撞包括正面100%剛性壁障碰（以下簡稱FFR）和正面40%偏置可變形壁障碰（以下簡稱ODB），F(xiàn)FR 和ODB 建模思路一樣。
二、仿真工具
本文采用Oasys、HyperWorks 前后處理器和LS-DYNA V971 求解器。
三、模型簡介
剛化白車身，并把重心設置在B 柱一個加速度傳感器的布置位置，如左B 柱下端。首先，在對應白車身剛體下定義*PART_INERTIA，在其“DODEID”下定義重心位置或通過“XC、YC、ZC”定義重心坐標。然后，在“IRCS”選“1”為局部坐標系，并在“CID”下定義該局部坐標系。最后，在對應白車身剛體的材料*MAT_RIGID 下把“LCO”定義和“CID”一樣
四、仿真動畫（手機APP用戶要點擊圖片才能看到動畫哦）
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展開 代做安全結構 行人保護 約束系統(tǒng)和零部件仿真
代做安全結構 行人保護 約束系統(tǒng)和零部件仿真，價格優(yōu)惠，有意者私聊。
MADYMO乘員約束系統(tǒng)模擬
乘員約束系統(tǒng)(occupant restraint systems)包括：安全氣囊，安全帶，座椅，方向盤，轉(zhuǎn)向柱和儀表板等。這些安全部件必須經(jīng)過嚴格的優(yōu)化整合，才能夠?qū)︸{駛員發(fā)揮最有效的保護作用。
乘員約束系統(tǒng)整合是一個非常復雜的優(yōu)化設計過程。利用CAE仿真模擬，可以大大減少物理試驗的次數(shù)，從而降低產(chǎn)品開發(fā)成本和周期。
此例子為應用MADYMO軟件進行正面碰撞情況下的約束系統(tǒng)優(yōu)化整合，用于確定安全氣囊的最佳點火時刻，氣囊容積，排氣孔大小等等參數(shù)，對于安全帶系統(tǒng)，則需要確定最佳的預張緊機構觸發(fā)時間，安全帶的拉伸率等設計參數(shù)。
243233-a_frontalfc_s.rar
展開 約束系統(tǒng)開發(fā)（側(cè)面碰撞）
約束系統(tǒng)開發(fā)（側(cè)面碰撞）
轎車約束系統(tǒng)MADYMO分析論文
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LW01.part1.rar
LW01.part2.rar
LW01.part3.rar
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整車正面碰約束系統(tǒng)后處理Hyperworks
配套免費視頻課程見技術鄰->中沫工程師-小周->HyperMesh聯(lián)合Primer整車約束系統(tǒng)前后處理
整車正面碰約束系統(tǒng)后處理是基于正面碰整車模型基礎，完善假人、安全帶、氣囊設置，進行正面碰撞計算（50km/h 正面碰 60ms），對計算結果進行數(shù)據(jù)提取與評價，其提取方面包括：
1.頭部傷害：頭部傷害值HIC、3ms合成加速度
2.頸部傷害值：剪切力Fx、伸張力Fz、伸張彎矩My
3.胸部傷害值：壓縮變形量、粘性指數(shù)VC
4.大腿傷害值：大腿力、膝蓋滑動位移
5.小腿傷害值：小腿壓縮力、小腿脛骨指數(shù)
以下，基于Hyperworks后處理系統(tǒng)分步驟說明：
1.頭部傷害：頭部傷害值HIC、3ms合成加速度
（1）頭部加速度曲線提取
（2）提取頭部傷害值
（3）頭部傷害3ms合成加速度提取與頭部傷害評價
2.頸部傷害值：剪切力Fx、伸張力Fz、伸張彎矩My
（1）頸部傷害值-剪切力Fx提取與評價
（2）頸部傷害值-伸張力Fz提取與評價
（3）頸部傷害值-伸張彎矩My提取與評價
（4）頸部傷害值評價
3.胸部傷害值：壓縮變形量、粘性指數(shù)VC
（1）胸部傷害值-壓縮變形量提取與評價
（2）胸部傷害值-粘性指數(shù)VC提取與評價
4.大腿傷害值：大腿力、膝蓋滑動位移
（1）大腿傷害值-大腿力提取與評價（這里為說明方法，僅提取左大腿力）
（2）大腿傷害值-膝蓋滑動位移提取與評價
5.小腿傷害值：小腿壓縮力、小腿脛骨指數(shù)
（1）小腿傷害值-小腿壓縮力提取與評價
（2）小腿傷害值-小腿脛骨指數(shù)提取與評價
展開 轎車約束系統(tǒng)MADYMO分析論文
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LS-PREPOST環(huán)境下約束系統(tǒng)的培訓視頻
如題，約束系統(tǒng)相關的培訓視頻，里面有對假人和安全帶的詳細介紹，有需要的請在底下留下郵箱地址。
輕型客車乘員約束系統(tǒng)的模擬計算
輕型客車乘員約束系統(tǒng)的模擬計算
宋正超 張金換 孔凡忠
清華大學汽車工程系，汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室
摘要：在輕型客車正面碰撞過程中，乘員容易受到嚴重的傷害，優(yōu)化其乘員約束系統(tǒng)可以得到較好的保護效果。利用有限元軟件PAM-CRASH建立了飽含座椅、安全帶、儀表板及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在內(nèi)的某輕型客車乘員約束系統(tǒng)的分析模型，并通過試驗驗證了模型的有效性。在大量數(shù)值計算的基礎上，運用試驗設計方法，得到優(yōu)化設計方案。經(jīng)過優(yōu)化匹配，乘員的頭部傷害指標HIC降低了51%，并滿足了中國汽車正面碰撞安全法規(guī)的要求。實車試驗也很好地驗證了改進的效果。該研究方法可以推廣應用于其他車型乘員約束系統(tǒng)的優(yōu)化設計。
關鍵詞：輕型客車，乘員約束系統(tǒng)，模擬計算，優(yōu)化設計
內(nèi)容簡介：
1 乘員約束系統(tǒng)模型的建立及驗證
1.1 模型的建立
1.2 模型的驗證
2 乘員約束系統(tǒng)的優(yōu)化
2.1 敏感性分析
2.2 全因子試驗
3 結論
輕型客車乘員約束系統(tǒng)的模擬計算.pdf
展開 實際約束條件下成像系統(tǒng)的初始結構的生成
除透鏡規(guī)格外，其它必要的實際約束條件也可能起到非常關鍵的作用。本研究采用“First Time Right”方法生成受約束的初始系統(tǒng)，并運用PanDao制造鏈建模技術，從設計初期來量化制造因素。
1.簡介
當今成像系統(tǒng)的光學設計主要依賴于高效光線追跡與（局部或全局）優(yōu)化算法。此類傳統(tǒng)設計方法通常需要豐富的經(jīng)驗、直覺及頻繁的試錯迭代。值得關注的是，尋找合適的初始設計方案以進行后續(xù)適配與優(yōu)化，已經(jīng)被證明是一項艱巨的工作。為避免這一耗時流程，本次研究的目標是從既定規(guī)格與約束條件中直接生成多種優(yōu)質(zhì)的初始結構。此研究將會為光學設計師帶來兩大好處：其一，可以顯著加快設計周期；其二，通過各種生成的初始設計對系統(tǒng)候選結構進行更廣泛的搜索。
我們研發(fā)了一種自動化的“First Time Right’”（FTR）設計工具，可實現(xiàn)從零開始快速生成成像系統(tǒng)。FTR通過計算所有光學表面的系數(shù)，以確保各階像差[1,2]引起的圖像模糊最小化。尤為關鍵的是，該工具不僅會考慮透鏡規(guī)格需求，更會將實際約束條件（如光闌位置、尺寸限制、間距約束或后焦距限制等）納入考慮。
為何約束條件至關重要？智能手機攝像頭的鏡頭就是一個最具說服力的例證。若無約束限制，諸如f/1.5光圈、適配7.6×5.7 mm傳感器的5.5 mm焦距等典型規(guī)格的鏡頭，采用全球面透鏡設計就可輕松實現(xiàn)。然而，受限于手機內(nèi)部嚴苛的長度約束，使用高非球面化透鏡就成為了必然選擇。下文將展示幾個FTR技術應用的案例，并將生成的光學設計結果與生產(chǎn)信息進行權重整合。為此，采用最新研發(fā)的PanDao軟件 [3-5]對給定光學設計進行制造鏈建模與優(yōu)化（實現(xiàn)最低制造成本與風險）。
2.實際約束條件下初始結構的生成
盡管FTR方法能夠兼容折射式與反射式表面（包括球面、非球面及自由曲面形態(tài)），但本文將聚焦于全球面透鏡設計的自動生成。
展開 實際約束條件下成像系統(tǒng)的初始結構的生成
除透鏡規(guī)格外，其它必要的實際約束條件也可能起到非常關鍵的作用。本研究采用“First Time Right”方法生成受約束的初始系統(tǒng)，并運用PanDao制造鏈建模技術，從設計初期來量化制造因素。
1.簡介
當今成像系統(tǒng)的光學設計主要依賴于高效光線追跡與（局部或全局）優(yōu)化算法。此類傳統(tǒng)設計方法通常需要豐富的經(jīng)驗、直覺及頻繁的試錯迭代。值得關注的是，尋找合適的初始設計方案以進行后續(xù)適配與優(yōu)化，已經(jīng)被證明是一項艱巨的工作。為避免這一耗時流程，本次研究的目標是從既定規(guī)格與約束條件中直接生成多種優(yōu)質(zhì)的初始結構。此研究將會為光學設計師帶來兩大好處：其一，可以顯著加快設計周期；其二，通過各種生成的初始設計對系統(tǒng)候選結構進行更廣泛的搜索。
我們研發(fā)了一種自動化的“First Time Right’”（FTR）設計工具，可實現(xiàn)從零開始快速生成成像系統(tǒng)。FTR通過計算所有光學表面的系數(shù)，以確保各階像差[1,2]引起的圖像模糊最小化。尤為關鍵的是，該工具不僅會考慮透鏡規(guī)格需求，更會將實際約束條件（如光闌位置、尺寸限制、間距約束或后焦距限制等）納入考慮。
為何約束條件至關重要？智能手機攝像頭的鏡頭就是一個最具說服力的例證。若無約束限制，諸如f/1.5光圈、適配7.6×5.7 mm傳感器的5.5 mm焦距等典型規(guī)格的鏡頭，采用全球面透鏡設計就可輕松實現(xiàn)。然而，受限于手機內(nèi)部嚴苛的長度約束，使用高非球面化透鏡就成為了必然選擇。下文將展示幾個FTR技術應用的案例，并將生成的光學設計結果與生產(chǎn)信息進行權重整合。為此，采用最新研發(fā)的PanDao軟件 [3-5]對給定光學設計進行制造鏈建模與優(yōu)化（實現(xiàn)最低制造成本與風險）。
2.實際約束條件下初始結構的生成
盡管FTR方法能夠兼容折射式與反射式表面（包括球面、非球面及自由曲面形態(tài)），但本文將聚焦于全球面透鏡設計的自動生成。
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