碰撞测试协作

碰撞安全与分析中心帮助汽车,航空航天和运输行业保持最新的仿真和测试方法。

混合动力三,皮带式雪橇测试中第50个百分位男性碰撞测试假人。图片由Livermore软件技术公司竟彩篮球。


Livermore软件技术公司 混合动力三,皮带式雪橇测试中第50个百分位男性碰撞测试假人。图片由Livermore软件技术公司竟彩篮球。

PCing-Dao“ Steve”少校教授是弗吉尼亚州费尔法克斯乔治梅森大学碰撞安全与分析中心(CCSA)的主任。二十年来,他一直在使用计算机模拟进行车辆碰撞分析方面处于最前沿。

中国注册会计师协会与政府机构,汽车公司,航空航天公司,路边硬件(例如高速公路安全屏障)制造商,计算机公司和软件公司以及为所有这些行业竟彩篮球服务的供应商合作。

“ 中国注册会计师协会是一个中立的技术场所,政府和行业可以在技术问题上共同努力,以推动立法,法规或技术规范的发展。我们让每个人都在同一页面上,” Kan说。

与CCSA合作的私营公司通常拥有大量数据,但可能没有正确的数据或不知道分析数据的最佳方法。 中国注册会计师协会可以在两个方面竟彩篮球帮助。

坎举例说:“一个[汽车制造商]来找我们是因为他们的事故和伤害发生率高于竞争对手,他们不知道为什么。” “他们希望进行数据分析,将自己的车辆与竞争对手的车辆进行比较,从而为他们竟彩篮球为何事故和受伤率更高的信息。因此,我们进行了这类分析。”

这些分析涉及撞毁许多虚拟汽车。物理崩溃测试中可用的数据在某些方面令人惊讶地受到限制。政府法规可能会规定以30 mph的速度行驶的车辆进入坚固的墙壁,但实际上,汽车很少会先撞向坚固的墙壁。他们撞到树木和电线杆,撞到路堤,并擦拭高速公路的障碍。坎说:“我们做了很多模拟来模拟这些现实世界中的事故。”

中国注册会计师协会还与美国国家公路交通安全管理局以及州交通运输部密切合作,在需要审查或更新标准时竟彩篮球专业技术知识。 中国注册会计师协会与州DOT合作,例如,评估高速公路安全屏障的性能。坎说:“我们一直在使用仿真来评估不同的系统。在这种能力下,我们与州DOT以及竟彩篮球此硬件的制造商合作。”

坎恩指出,CCSA的测试并非全部是虚拟的。“我们目前在弗吉尼亚州麦克莱恩市的联邦公路管理局运营一个碰撞测试设施,在这里,我们可以以高达80 mph的时速将实际车辆驶入不同类型的障碍系统。”

伤害方面

除了模拟车辆和障碍物,CCSA还关注任何人类乘员的完整性。坎说:“实际上,我们对碰撞测试假人进行建模。”这些碰撞测试假人不是虚拟人,而是虚拟人。他们是虚拟的碰撞测试假人。

Livermore Software的克里斯托夫·莫拉特(Christoph Maurath)说:“这就是重点,在构建任何物理设备之前,要预测物理测试的外观。”由于物理测试将涉及碰撞测试假人,因此模拟也应如此。 Livermore和CCSA合作开发虚拟假人,授权LS-DYNA用户可以免费使用这些虚拟假人。

下一代拟人化测试设备是具有肌肉,关节和器官的虚拟人。

坎恩说:“我们试图从整体上看待运输安全问题。我们从车辆的侧面,高速公路的侧面以及乘员的侧面来看。”

模拟车祸 这一系列图像显示了模拟的车祸撞到了静态障碍物。

他说,并非总是这样。 “设计高速公路的人们将车辆看作是砸入障碍系统的坚硬块。当人们看着汽车时,他们所关心的只是根据政府的测试规范,汽车会撞到墙上。他们不用担心撞树或其他事情。在乘员方面,他们正在研究特定的机械假人。因此,当您使用建模和仿真进行工程分析时,每个人都是独立的人群。”

坎说,相比之下,CCSA试图模拟整个事件。他说:“也许是,车辆撞上了护栏或桥栏。屏障的性能如何?或者,车辆撞到路堤并翻滚。车辆在这些情况下的性能如何?它吸收足够的能量吗?防滚架能防止您在侧翻事故中头部受伤吗?在侧面碰撞时,电线杆会切入车辆吗?

“与此同时,我们也观察了居住者。他们将承受什么类型的伤害?如今,我们可以使用计算机模拟来模拟整个事件,并使用更加集成的分析方法来同时查看所有这三个事件。”

领先于曲线

坎说:“汽车行业非常重视生产。他们没有时间去处理具体的材料问题或集成问题,这通常是我们要解决的问题。我们说,‘嘿—这种方法是可行的并且具有成本效益。’如果他们有兴趣,我们会与他们合作。”

也许汽车制造商想使用铝制底盘,但不确定如何模拟焊接或粘合接头。坎说:“我们告诉他们,我们拥有一种对所有这些进行建模的新方法。”

也许汽车制造商对在仿真中使用虚拟人感兴趣。坎说:“他们会说,‘您正在使用人体模型。我们希望为您竟彩篮球一个项目,以帮助我们完善内部方法,并从虚拟分析过渡到人体分析。”

硬件和软件的帮手

坎说:“在建模方法论方面,我们正在与硬件和软件供应商合作,以帮助他们实现某些功能。例如,我们与LS-DYNA紧密合作。我们不断实施新功能。这就是汽车公司对与我们合作感兴趣的原因之一—改进方法,特别是在材料方面。我们开发模型,并将其实施到LS-DYNA中。并且在其中进行了硬编码后,所有这些航空航天和汽车公司都可以使用这些功能。

“对于硬件公司来说,我们要看他们的系统性能水平。通过运行我们的基准模型—像三辆车相撞—我们可以看到系统具有什么样的吞吐量,并帮助他们进行调试。”

展望未来,CCSA希望专注于下一代工程师。

坎说:“我们想对安全领域的年轻工程师进行培训。我们有专门的教育计划,因此学生们专门来这里学习有关模拟车辆碰撞,事故调查和政府安全法规的知识。

LS-DYNA WorldSID第50个百分点的侧面碰撞假人坐在福特Taurus模型中。图片来自LS-DYNA。

“在过去的20年中,我们已经毕业了约180名学生,这些学生已经融入了全球汽车和航空航天行业。”

更多信息

分享这篇文章

订阅我们的免费杂志, 免费的电子邮件通讯或两者兼而有之!

加入超过90,000名工程专业人员的行列,他们将在新闻发布后立即获得最新的工程新闻。


关于作者

马克·克拉克森

Contributing 编辑 马克·克拉克森 is 数字工程’s 可视化,计算机动画和图形方面的专家。他的最新书是 Photoshop Elements示例。通过以下网址访问他 MarkClarkson.com 或发送有关此文章的电子邮件至 [电子邮件 protected].

关注DE
#13551