根据更安全的美国美国每年约有130万人死于车祸，平均每天有3287人死亡。减少与事故相关的伤亡和财务成本，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及安全设备供应商的生态系统)的首要任务。
汽车制造商及其供应商在虚拟和物理测试方面投入了大量资金，以改善乘员保护，减少伤害。对于物理测试来说，其目的是在实验室中重现相同的碰撞动力学，在实验室中，每个力、冲击、反应和毫秒都是通过传感器、摄像头和计算机精心设计和测量的。
许多美国人是在1985年开始接触碰撞模拟测试的，这是由美国交通部标志性的“从假人身上可以学到很多”广告活动中的明星“文斯和拉里”介绍的。多亏了这对可爱的假人，安全带的使用量从14%上升到了79%，挽救了大约8.5万人的生命，并带来了32亿美元的收益(来源:广告委员会)．
但这些正面的全车碰撞测试需要手工制作原型，而且运行成本非常昂贵，每次测试往往超过100万美元。对于制造商来说，为了减少伤害而设计产品，从车身的变形到安下载188bet金宝搏全气囊的展开时间和力度都必须进行优化。
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由于汽车结构的设计限制，减少乘员伤害的大部分负担落在“被动”安全系统上，包括安全气囊、安全带和其他部件。这些部件加在一起，可以将每小时30英里的总减速力从12吨减到1.6吨。由于需要调查各种各样的乘员和碰撞场景，开发人员需要一种经济有效的方法，在进行物理碰撞测试之前，在实验室中模拟碰撞动力学。
实现这些速度和成本效益不仅取决于物理碰撞模拟系统的性能，还取决于它背后的虚拟模型——换句话说，取决于模拟器的仿真。
模拟仿真器
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这正是挑战所在Instron这家全球测试设备制造商已经接受并掌握了其领先的碰撞模拟系统，目前该系统已部署在全球超过75个地点。Instron使用强大的软件，一个基于雪橇的“弹射器”系统，以及一个由2.75兆吨力(MN)提供动力的精密控制液压驱动器，该驱动器将在碰撞过程中所经历的力施加到正在测试的乘员舱原型上。这种方法使Instron的客户能够比以往更灵活、更准确、更经济地运行他们需要的测试。
实现这三位一体的好处不仅取决于绩效物理碰撞模拟系统，也在虚拟它背后的模型，换句话说，在模拟器的模拟上。
Instron的工程经理Brad Carman说:“对于我们物理系统测试的每种力量、速度和碰撞类型的组合，我们首先在模型中模拟结果。”“该模型现在已经足够精确，可以取代之前物理上为准备系统所做的工作，消除测试过程中的时间和风险，最终产生更好的结果。”
你可以从模拟中学到很多东西
当卡曼在2013年加入Instron时，他这么做的原因只有一个:碰撞模拟系统Hydropuls®CSAadvanced。
他说:“当我看到弹射器碰撞模拟器在运行时，我一见钟情。”“我知道我想全身心地投入到这个系统的研究和改进中去。”
碰撞模拟是一门严谨的科学。制造商和监管者使用该系统测试产品的许多参数，包括特定速度和冲击角度。下载188bet金宝搏这些模拟改进了它们的设计，并最终提高了它们在最重要的时刻的性能和可靠性:在危及生命的碰撞中。控制这些参数——能够实现并重复物理模拟，以便每次释放相同的力——是验证结果的关键。
Carman知道，性能的关键在于更好的建模:“我知道，如果我们能够更精确地建模我们的模拟，我们就可以为我们的客户带来更好的结果，最大限度地提高实验室效率和他们正在收集的数据的有用性。”
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“我知道，如果我们可以更精确地模拟我们的模拟，我们可以为我们的客户带来更好的结果，最大限度地利用他们正在收集的数据。”
Instron公司的工程经理Brad Carman说
增加模型的分辨率
为了让Instron的模型变得更好，Carman开始通过消除尽可能多的假设来提高模拟的分辨率。在一年的时间里，他介绍了170个在系统中加入变量，包括弹射器模拟器运行期间的各种压力、流量和个别部件的性能，这些变量以前没有考虑或只是假设为常量。
该模型最初是用纯MATLAB建立的®通过编码方程和求解器，然后使用MATLAB编码器™集成到我们的软件，”Carman说。“这个项目被证明是成功的，系统的性能几乎翻了一番。客户不仅可以从相同的物理系统中获得更好的性能，而且可以更快地实现结果，因为通过精确的模拟可以消除浪费时间的步骤。”
后来，Carman被要求优化系统的物理设计。有了一个经过验证的模型在手，他就可以用这个模型来模拟系统的物理变化。然而，问题是，这个模型不是为了灵活性而建立的;硬编码的方程不容易使自己适应系统的设计变化。这时Carman转向了Simscape™。“因为《Simscape》的工作方式有点像乐高积木，所以我们可以更容易地做出系统级别的改变。我现在可以移动模型的组件，甚至添加新的组件，Simscape可以在瞬间为我重新组装整个模型。”
“如果没有Simscape，这个过程将会非常缓慢。”
起初，Carman不确定如何从第一次模型迭代中集成许多自定义建模特性，例如从单个源自动创建子模型和模型反转的能力。通过一些创造性，Carman能够通过他创建的自定义工具在Simscape中实现这些功能，恰当地命名为“Bradscape”。
Carman说道:“Simscape是一种美丽的语言。“因为它本质上是以文本文件的形式存在的，所以你可以创建和控制的内容没有限制。”
最后，不仅证明了一个新的优化设计，而且模型的所有原始用途都被替换了，并且很容易通过Simulink Coder集成到软件中。金宝app
驱动虚拟和真实世界的结果
虽然易于建模很重要，但结果对Carman和Instron来说是最重要的。随着他们模拟模拟能力的不断提高，他们正在缩小虚拟模拟和物理模拟之间的差距。
Carman说:“多亏了我们与MathWorks的合作，我们现在有了一个碰撞模拟器的活模型，它运行得非常快，非常准确，以至于我们的客户可以在运行更昂贵的物理碰撞模拟之前虚拟地测试他们的假设。”这为他们节省了时间和金钱，有助于更快地将救命的产品推向市场。下载188bet金宝搏
“感谢我们与MathWorks的合作，我们现在有了一个碰撞模拟器的活模型，运行速度非常快，非常准确，以至于我们的客户可以在运行更昂贵的物理碰撞模拟之前，虚拟地测试他们的假设。”
Instron公司的工程经理Brad Carman说
“此外，我们现在运行模型的速度——如此之快以至于接近实时——正在模型和系统之间创造一种融合，从而为我们的客户提供逐步改进性能的可能。”
