約束系統(tǒng)對標分析的案例
轎車約束系統(tǒng)MADYMO分析論文
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轎車約束系統(tǒng)MADYMO分析論文
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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？
『分享』帶約束非線性多體系統(tǒng)動力學方程數(shù)值分析方法
Lagrange 方法是建立帶約束多體系統(tǒng)動力學方程的普遍方法之一,其方程的形式為微分2代
數(shù)方程組,數(shù)值計算與數(shù)值分析是研究多體系統(tǒng)動力學特性的重要方法。本文利用縮并法給出了
帶約束多體系統(tǒng)動力學方程的隱式數(shù)值計算方法和Lyapunov 指數(shù)的計算方法。將數(shù)值仿真、Lya2
punov 指數(shù)計算和Poincare 映射有機結合,分析非線性多體系統(tǒng)動力學行為。通過一個算例,說明
該方法的有效性。
帶約束非線性多體系統(tǒng)動力學方程數(shù)值分析方法.pdf
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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
汽車約束系統(tǒng)參數(shù)設計，常以法規(guī)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(tǒng)分析、試驗標定和優(yōu)化，對關鍵零部件設計參數(shù)和ECU點火時刻進行標定，確保假人傷害滿足法規(guī)要求，假人得分滿足車輛星級開發(fā)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(tài)存在偏差。
以往研究中，多采用標量法代理模型開展穩(wěn)健性分析和優(yōu)化。標量法代理模型無法對曲線進行預測，精度提升對設計試驗（DOE）樣本規(guī)模依賴較大，DOE樣本制作過程中軟硬件資源的巨大消耗，制約該技術在產(chǎn)品研發(fā)流程中的普及。
本文使用海克斯康工業(yè)軟件旗下ODYSSEE軟件，可以利用少量DOE樣本點構建高精度的降階模型(ROM)，從而加速了汽車約束系統(tǒng)魯棒性的分析和研究。
有限元模型構建
某乘用車駕駛員側約束系統(tǒng)模型如圖1所示，包含車身、轉向管柱、方向盤、地毯、儀表板、踏板、座椅、假人、氣囊、安全帶等總成。
圖1. 某乘用車駕駛員側約束系統(tǒng)模型
基于CNCAP管理規(guī)則（2021 版）中正面100%重疊剛性壁障碰撞物理試驗的車體加速度波形，對上述模型加載，提取碰撞仿真后假人頭、頸、胸、大腿、小腿各性能指標曲線庫作為輸出響應，指導約束系統(tǒng)關鍵零部件設計參數(shù)優(yōu)化與標定。
設計試驗（DOE）
本文研究的設計變量為氣囊泄氣孔面積A，安全帶預緊時刻TTF-1和氣囊點爆時刻TTF-2。在ODYSSEE中通過拉丁超立方采樣方法進行DOE樣本點生成，并通過軟件特有算法提升樣本點在設計空間的均勻度。生成的25個DOE樣本點空間分布如圖2所示。
圖2. 25個DOE樣本點空間分布
機器學習模型搭建
基于上述DOE樣本點進行的碰撞仿真，采用機器學習模型構建設計變量與各個響應曲線的關系。
展開 經(jīng)緯恒潤智能駕駛開發(fā)、測試評估平臺——傳感器對標評估系統(tǒng)
在開發(fā)和測試智能駕駛汽車時，往往需要將不同種類的傳感器識別的目標物進行對比，或者對某種傳感器與真值傳感器（Ground Truth， GT）進行對標評估。
圖1 真值傳感器和測試傳感器識別目標物示意圖（資料圖）
傳感器對標評估系統(tǒng)
圖2 傳感器對標評估系統(tǒng)數(shù)據(jù)選擇和位置標定界面
為了實現(xiàn)兩種傳感器識別目標物對比，傳感器對標評估系統(tǒng)具備以下功能：
? 根據(jù)傳感器識別的目標點信息，自動匹配目標物的軌跡
? 計算測試傳感器的漏報、誤報情況
? 統(tǒng)計測試傳感器的識別目標物信息
圖3 真值傳感器和測試傳感器識別目標物軌跡
核心功能：軌跡對比算法
? 軌跡挑選
利用多幀數(shù)據(jù)，自動獲取目標物的軌跡曲線；目標物如果存活幀數(shù)過少或存活時間太短，無法形成有效軌跡，則被認為雜點忽略。
? 范圍限制
選取真值傳感器和對比傳感器的公共探測區(qū)域來對比，忽略公共區(qū)域以外的目標物。可以對近程（±45°，60m）、中程（±9°，120m）、遠程（±4°，180m）的軌跡進行選擇，或者根據(jù)自定義范圍篩選軌跡。
? 快速軌跡比對
采用軌跡非特征點抽希和動態(tài)時間規(guī)整等算法，能夠較好地比對真值和對比傳感器識別的目標物軌跡。如下圖所示，采用該算法匹配的真值傳感器（GT）和對比傳感器軌跡能夠和實車采集的數(shù)據(jù)吻合。
展開 一份三網(wǎng)融合系統(tǒng)施工組織設計方案，可以作為技術標一部分
保修期內或保修期后的服務項目將包括：
1）服務響應
服務響應時間為24小時，我公司提供熱線服務，在接到報修電話后24小時內到現(xiàn)場提供服務.
2）保修期限
自驗收日起，提供兩年的系統(tǒng)（含軟硬件）免費上門維修和服務；產(chǎn)品保修和維護嚴格按生產(chǎn)廠家的承諾執(zhí)行。
3）定期維護保養(yǎng)
我公司將根據(jù)系統(tǒng)特點及經(jīng)驗提出建議與業(yè)主協(xié)商，對部份關鍵設備進行定期上門維護保養(yǎng)。
4）現(xiàn)場排除故障或技術指導
應業(yè)主要求，我公司負責派遣專業(yè)工程技術人員及時前往現(xiàn)場解決用戶的各種問題。保修期結束后，實行終身維修服務，設備如有損壞，將收取更換的零配件成本和少量的人工費。如果業(yè)主的系統(tǒng)操作人員有所變動，我公司負責進行培訓。
我公司將優(yōu)先保證用戶的備件供應，并可負責為用戶安裝更換。
5）緊急異常情況的及時處理
經(jīng)驗表明，任何實際的系統(tǒng)，在運行過程都難免出現(xiàn)某些緊急異常情況，我公司具有處理這類突發(fā)事件的能力，建立緊急異常情況的處理保障體系。
在工程項目保修期負責條款以及保修期后的維護合同中對這類緊急異常情況的處置作出明確規(guī)定。
6）建立并保存完整的系統(tǒng)文檔
我公司在系統(tǒng)調試交接時，將提供完整的完工圖紙，軟、硬件文檔，操作、維護手冊，設備清單等，并幫助業(yè)主建立系統(tǒng)的運行、管理和維護文檔，以便在發(fā)生故障時能及時提供資料，迅速找到并排除故障，將損失減至最小。
展開 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，才能夠對駕駛員發(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)。
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展開 約束系統(tǒng)開發(fā)（側面碰撞）
約束系統(tǒng)開發(fā)（側面碰撞）
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展開 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 
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)都可以用質量、彈簧、阻尼器三個基本要素表示，建立一維質量彈簧系統(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為乘員質量，MV為車輛質量。
圖2 碰撞質量-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 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。
基于LS-DYNA的PAB氣囊建模與對標分析
5.2對標結果
此次對標共有6種不同的工況，分為無孔氣囊和不同尺寸的有孔氣囊。經(jīng)過上述的調整參數(shù)后，除了開孔大小的參數(shù)不同外，氣囊自身其余所有的參數(shù)對于6種不同的工況都是相同的。計算完成后，把得到的運算結果和實驗結果進行比對，如圖5.3.1所示是其中一種工況在加速度，位移，氣囊壓力三方面的對比。
圖5.3.1 某種工況的模擬與實驗結果對比
為了驗證氣囊的泄氣性設置參數(shù)的正確性，使用CORA軟件對得到的結果曲線進行比對。最后得到在6種不同的工況中，CORA最差的評分為0.855，平均評分為0.92。對比結果表明，仿真與實驗能很好的吻合。
6 結論
本文基于LS-DYNA求解器，應用Ls-Prepost作為前處理軟件，對PAB氣囊性沖擊模型進行了建模和仿真對標分析。計算結果表明，LS-DYNA求解器具有先進的求解算法和計算穩(wěn)定性，為氣囊的折疊、對標提供了保障。為后續(xù)的整車碰撞分析假人的傷害預測提供了可靠的輸入。
展開 中國模具企業(yè)對標德國同行分析報告
為了幫助模具企業(yè)實現(xiàn)制造流程和管理的優(yōu)化、改進戰(zhàn)略定位并提高運營業(yè)績，WBA為模具行業(yè)開發(fā)了一種獨特的基準分析方法。該方法被稱為“CCC”方法，因為它專注于三個步驟：比較-匯編-實施，如圖1所示。首先，是將參與企業(yè)與競爭對手進行基于關鍵績效指標（KPI）進行比較，這種比較是通過WBA獨一無二的模具企業(yè)數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的。該數(shù)據(jù)庫包含1000多家德國模具工廠的詳細信息，同時WBA也可以訪問德國以外的2000多家模具工廠的數(shù)據(jù)。通過100多個KPI的比較，對模具企業(yè)進行總體分析。在分析的基礎上，可以確定模具企業(yè)的優(yōu)勢和劣勢，并由專家定制進一步改進提升的行動領域以系統(tǒng)地消除差距。同時，專家為每個具體的行動領域提供數(shù)個最佳實踐案例，以協(xié)助模具企業(yè)盡快采取措施實現(xiàn)提升。
圖1 WBA獨特的“CCC”基準分析方法
首輪開展基準分析項目的中國模具企業(yè)
中國模協(xié)與WBA合作的首輪基準分析項目在寧波、黃巖地區(qū)落地實施。首批項目中國模協(xié)與WBA遴選了10家希望進一步提升競爭的當?shù)啬＞咂髽I(yè)，如圖2所示。首先，WBA邀請10家企業(yè)填寫了旨在將參與企業(yè)的KPI與德國頂尖模具企業(yè)的KPI全面對標的基準分析問卷。隨后，來自WBA的三位專家在中國模協(xié)的安排下于2018年4月對這些企業(yè)進行了現(xiàn)場調研，評估了企業(yè)工藝流程并驗證基準分析問卷中的信息。
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