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基于试验数据的汽车侧碰仿真优化系统开发
| 论文题名： | 基于试验数据的汽车侧碰仿真优化系统开发 |
| 关键词： | 汽车侧面碰撞;乘员约束系统;结构仿真优化;参数化设计;保护性能 |
| 摘要： | 道路安全法规不断完善以及碰撞试验标准不断提高，正促使汽车厂商在被动安全开发和测试方面加大投入，同时对汽车碰撞仿真可靠性提出更高的要求。汽车结构复杂，使得仿真分析模型也非常复杂，这必然导致仿真耗时增加，精度降低，而且一般需要多次仿真分析，这些因素都严重影响了车型开发效率。同时实际汽车碰撞交通事故中，乘员在侧面碰撞的致死伤率明显高于其他碰撞形式，对于侧面保护性能的需求更为迫切。因此研究汽车侧面碰撞仿真优化方法以提高汽车侧面保护性能具有积极的现实意义和工程意义。 论文探索了汽车侧面碰撞仿真优化方法，第一，运用PSM（Prescribed Structure Motion）方法将仿真计算由整车环境切换到子系统环境，大大减小数据交换规模和计算规模；第二，基于仿真和试验协同应用的思想，利用实车碰撞传感器数据直接对标仿真结果PSM模型，解决了多次仿真中误差累积导致精度下降的问题；第三，提出参数化结构变形方法，将传统的结构变形到约束系统的单向反馈转变为双向反馈，使其能够根据约束系统仿真结果针对性地调整结构变形数据并运用到下一次的仿真中，缩减所需仿真次数。 论文整合以上优化方法，开发了基于试验数据的汽车侧碰仿真优化系统，在汽车结构耐撞性能和约束系统集成优化之间建立有效的数据沟通桥梁。系统首先实现了系统与LS_DYNA和MADYMO两款软件的数据交换；接下来根据碰撞结构变形特点和传感器布置形式，开发了支持最多10个传感器的对标拟合算法，并通过分区优化方法避免了结构变形畸变；通过定义X轴方向和Z轴方向特征点的方法实现参数化变形缩放。系统从工程师需求出发，提供了实时绘制节点位移曲线和自定义节点输出等辅助功能，进一步提升侧面汽车安全开发效率。最后通过一个应用实例证明了该系统的实用性和可靠性。 |
| 作者： | 陈劲松 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 柳玉起;李荣锋;章志兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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