编码完美的汽车碰撞
关闭虚拟和物理碰撞模拟之间的差距,帮助汽车业拯救生命
根据美国更安全,大约有130万人死于车祸,每年全世界,平均每天3287人死亡。减少死亡,受伤和与事故有关的财务费用是政府安全机构和全球汽车行业,包括汽车制造商和零部件,并且提供给他们的安全设备供应商的生态系统的重中之重。
汽车制造商及其供应商大量投资于虚拟和物理测试,以提高乘员保护,减少伤亡。对于物理测试,其目的是重新创建碰撞的相同动力学在每力,冲击,反应,和毫秒被编排和通过传感器,照相机和计算机测量的实验室。
许多美国人得到了他们的介绍,碰撞试验模拟的世界在1985年礼貌“文斯和拉里,”运输的标志性的美国能源部的明星广告活动“你可以从一个虚拟学到很多东西”。这要部分归功于这个风度翩翩的对碰撞假人,安全带使用率从14%提高到79%,节省了大约85000个生命和$ 3.2十亿(来源:广告委员会)。
但是,这些正面,全车碰撞试验需要纯手工打造的原型,并且运行非常昂贵,往往超过$ 1百万实例。对于制造商设计产品,以减少伤害,一切从车身的变形,部署时下载188bet金宝搏间和气囊的力必须进行优化。
因为在车辆结构设计上的限制,大多数的乘客减少受伤的重担就落在了“被动”安全系统,其中包括安全气囊,安全带和其他组件。一起,这些组件可从12吨上的乘员减少了30英里每小时的影响总的减速力〜1.6吨。凭借广泛的乘客和碰撞情况进行调查,开发人员需要一个经济高效的方式运行的物理碰撞测试之前模拟实验室的碰撞力度。
实现这些速度和成本优势并不在于仅在物理碰撞模拟系统的性能,而且背后的虚拟模型它,换句话说,在模拟器的仿真。
仿真模拟器
这正是挑战英斯特朗,测试设备的全球制造商,已经接受并凭借其领先的碰撞模拟系统,目前已部署于全球超过75个站点掌握。英斯特朗使用功能强大的软件,雪橇为基础的“弹射器”系统和精密控制的液压执行器通过武力2.75 meganewtons(MN)供电强加在乘员舱原型在碰撞过程中所经历的势力正在测试中。这种方法使英斯特朗的客户可以更灵活地运行他们所需要的测试,准确,成本效益比以往任何时候都可能。
不仅在的性能创效休息的这三连胜物理碰撞模拟系统,而且还对虚拟模型背后它,换句话说,在模拟器的仿真。
“对于力,速度和碰撞每个组合式我们的物理系统的测试,我们首先模拟的结果在我们的模型中,”在英斯特朗工程经理布拉德·卡曼说。“现在的模式是不够准确,以取代以前做身体准备系统,从而在测试过程中时间和风险,并在年底的工作,产生了较好的效果。”
你可以从模拟学到很多东西
当卡门在2013年加入英斯特朗,他这样做的原因之一是:碰撞模拟系统Hydropuls®CSAadvanced。
“当我看到弹射碰撞模拟器在行动上,它是一见钟情,”他说。“我知道我想奉献自己的努力和改进该系统。”
碰撞仿真是一个严格的科学。制造商和监管机构使用该系统来测试产品对许多参数,包括特定的速度和冲击角度。下载188bet金宝搏仿真提高自身的设计,最终,它们的性能和可靠性,当它最重要:在危及生命的碰撞。控制这些参数,能够实现,因此它释放每个同样的力量重复物理模拟时间是检验结果的关键。
卡曼知道,关键性能更好的建模休息:“我知道,如果我们能更准确地我们的仿真模型,我们能获得更好的效果为我们的客户,最大限度地提高实验室效率,他们收集的数据的有效性。”
“我知道,如果我们能更准确地我们的仿真模型,我们能获得更好的效果为我们的客户,最大限度地提高他们在收集数据的有效性。”
布拉德·卡曼,在英斯特朗工程经理
增长模式解析
为了充分利用英斯特朗的车型从优秀到卓越,李若彤着手消除尽可能多的假设,尽可能增加模拟的分辨率。在一年的过程中,他介绍了170变量到系统中,占各种压力,流量,和各个部件的弹射模拟器,它以前未占或简单地假定为常数的操作期间的性能。
“该模型是使用纯MATLAB初步建成®通过编码方程求解器和再利用MATLAB编码器™集成到我们的软件,”卡曼说。“该项目被证明是成功的,几乎翻了一番系统的性能。顾客们不仅能够从同一个物理系统获得更好的性能,但要快得多也能达到的结果,因为浪费时间的步骤可以通过精确的模拟被淘汰。”
后来,卡曼被要求来优化系统的物理设计。随着目前在手一个行之有效的模式,他可以利用模型来模拟对系统的物理变化。问题是,然而,该模型没有内置的灵活性;硬编码的公式不容易进行系统的设计变更。这是当卡曼转身的Simscape™。“因为工作的Simscape有点像乐高块,我们可以更轻松地进行系统级的变化。我现在可以移动组件模型周围,甚至添加新的,并在瞬间的Simscape重新装配整个模型给我。”
“没有的Simscape,这个过程将是痛苦的缓慢。”
最初,卡曼是不知道该如何对许多自定义造型从第一模型迭代,功能集成,如从单一源自动创建子模型和模型反演的能力。对于一些创意,卡曼能以及通过自定义的工具,他建,适当命名的,以实现的Simscape这些功能“Bradscape。”
“的Simscape是其核心一种美丽的语言,”卡曼说。“因为它本质上存在的文本文件,没有限制,你可以创建和控制什么。”
最终,不仅是一个新的优化设计证明,但所有的模型的原始用途被替换,并易于集成到利用Simulink编码器软件。金宝app
驾驶虚拟与现实世界的结果
虽然易于造型是很重要的,结果最为重要,以卡曼和英斯特朗。至于他们的模型模拟能力的不断提高,他们正在缩小之间的差距几乎模拟运行和那些物理运行。
“多亏了我们与MathWorks公司的合作,我们现在有我们的碰撞模拟器的生活模式,快速,准确地运行难以置信,以至于我们的客户几乎可以运行更昂贵的物理碰撞模拟之前测试他们的假设,”卡曼说。“这样可以节省时间和金钱,这有助于将救生产品更快地推向市场。下载188bet金宝搏
“多亏了我们与MathWorks公司的合作,我们现在有我们的碰撞模拟器的生活模式,运行极其迅速,准确,以至于我们的客户几乎可以运行更昂贵的物理碰撞模拟之前测试他们的假设。”
布拉德·卡曼,在英斯特朗工程经理
“此外,以飞快的速度我们现在可以运行我们的模型如此之快,已接近实时,正在创造一种模式和系统,可以使阶跃变化的性能提升,为广大客户之间可能衔接。”