汽车乘员约束系统仿真分析快速评价程序开发与应用

论文摘要

汽车乘员约束系统的开发方法包括试验方法、计算机仿真分析方法。试验方法存在开发周期长、成本高以及不可重复等缺点。随着计算机技术的成熟,计算机仿真分析方法在乘员约束系统开发中发挥着越来越重要的作用,在研究中也越来越多地采用试验与计算机仿真相结合的方法。MADYMO作为一种乘员伤害评价软件,是汽车乘员约束系统仿真常用软件之一。利用MADYMO进行乘员约束系统优化设计时,需要将设计好的约束系统参数组合方案在MADYMO提供的计算模块XMADgic-7.1计算文件中修改好,XMADgic-7.1进行计算,等待计算完毕后,打开众多的MADYMO后处理文件,从中找到乘员各个部位的伤害响应,找到后将其手工复制或输入到表格中进行处理,并对其进行综合评价等。当这些工作需要几十次甚至几百次重复进行时,体力劳动就成为了优化工作的主导,而且进行运算的时候需要有人执守,等待一次运算完成后,处理数据再进行下一次运算,这样不仅容易出错,而且无法提高效率。本文针对MADYMO在乘员约束系统仿真优化时存在的问题,提出针对XMADgic-7.1的自动循环求解程序以及对XMADgic-7.1计算结果的快速评价程序的设计。首先,实现在参数设计后对XMADgic-7.1计算文件中约束系统参数的编辑保存,驱动XMADgic-7.10的自动计算,在无人值守情况下实现所有参数组合的计算；其次,完成仿真计算后,批量提取乘员伤害响应数据,并根据乘员约束系统不同的设计目标要求去评价乘员的响应,选择最优的参数组合；最后,以B301乘员约束系统开发为例,简述MADYMO建模以及验证过程,并利用自动循环求解程序以及快速评价程序实现对其乘员约束系统的自动求解计算以及乘员响应的评价,对比传统优化方法体现其在开发中的优势。本文探索了乘员约束系统的仿真流程,提出乘员约束系统的快速CAE方法,设计开发了针对MADYMO的自动循环求解与快速评价程序,该方法可以实现XMADgic-7.1的快速自动求解、XMADgic-7.1乘员伤害响应的快速提取以及快速评价。同时本文利用这两款程序实现了某车乘员约束系统的快速仿真与快速评价,证明了该方法的实用性。本文对乘员约束系统MADYMO仿真分析的研究有一定的参考意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车乘员约束系统概述
• 1.2 乘员约束系统的研究方法
• 1.3 乘员碰撞保护的评价标准
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 自动循环求解与快速评价方法的提出
• 2.1 CAE技术在乘员约束系统开发中的应用
• 2.2 乘员约束系统CAE软件介绍
• 2.3 乘员约束系统开发仿真流程
• 2.4 自动循环求解与快速评价方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 自动循环求解程序设计
• 3.1 程序开发平台
• 3.2 自动循环求解程序的流程设计
• 3.3 自动循环求解程序关键技术的研究
• 3.4 自动循环求解程序的用户交互设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 快速评价程序设计
• 4.1 CNCAP正面碰撞评价
• 4.2 快速评价程序的流程设计
• 4.3 乘员响应数据批处理的方法研究
• 4.4 CNCAP的评价函数研究
• 4.4.1 评价约束条件的分析
• 4.4.2 评价加权函数的研究
• 4.5 快速评价程序的用户交互设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 自动循环求解与评价程序在CAE分析中的应用
• 5.1 乘员约束系统开发流程设计
• 5.2 乘员约束系统建模与验证
• 5.3 乘员约束系统的快速仿真方法的应用
• 5.4 本章小结
• 第六章 全文总结与展望
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢