汽车碰撞模拟软件简介

国外较早开展汽车碰撞研究的是美国。早期汽车碰撞研究主要是进行各种条件的碰撞试验，包括实车碰撞试验和模拟碰撞试验。60年代人们又开始了计算机模拟碰撞技术。70年代美国开始使用计算机辅助交通事故分析，分析软件有NHTSA(国家道路交通安全局)的sMAC、CRASH3 EDCRASH 等?。而近20年来，汽车碰撞计算机模拟技术得到迅速发展，已经有许多成熟的用于碰撞模拟的商业化软件包其中，最常用的有限元软什有：PAMCRASH、MADYMO3D、CAL3D和LS—DYNA3D等。这些软件能够进行车身结构碰撞大变形模拟和标准假人在碰撞过程中的动态响应分析．还可对法规碰撞试验进行计算机仿真。这些功能强大的软件包在安全车身开发、碰撞受害者保护措施优化、人体生物力学、碰撞试验用标准假人开发等工作中发挥了很大的作用。

近年来，国内在碰撞过程的计算机模拟方面也开展了一些工作．例如：吉林工业大学对计算机模拟碰撞中所需的汽车碰撞刚度和汽车正面碰撞方程等问题进行了研究；清华大学将多刚体动力学应用于碰撞事故中人体的运动模拟，研究安全带对人体的保护作用：一些院校(湖南大学、清华大学和上海交通大学等)引进了DYNA3D软件．并运用该软件进行了一些碰撞模拟研究；吉林工业大学和西安公路交通大学分别开展了道路交通事故再现的计算机模拟研究但由于国内在汽车碰撞计算机模拟方面的研究起步较晚，并且该研究受计算机软、硬件和试验条件的限制较大．因此，在碰撞模型的建立、参数的选择以及计算机模拟研究方法等方面的工作仍有待进一步深入。计算机模拟碰撞的真实性和实用性也有待于提高。

德国Messring汽车碰撞数据采集系统

MESSRING公司一直在数据采集设备有研发及生产经验如NA33和NA34,欧美大量汽车碰撞试验机构已经大量采用。近八年MESSRING公司不断研发改进其数据采集系统于二年前宣布完成新一代总线技术的数据采集设备M=BUS 包括车载型的M=BUS Pro;及安装于假人内部的In-DUMMY数据采集设备。并完全兼容和原来NA33及NA34设备的通信及数据传输。目前M=BUS数据采集系统已经获得国内外汽车碰撞试验用户认可如:Autoliv;JARI;MPA University;BASt/BGS;CAPE;DTC;BAM;Valutec;NCAC MESSRING公司的数据采集设计是用一根单电缆技术用于车载用M=BUS Pro和安装于假人内部In-Dummy的数据采集设备。通过拥有电源;触发;通信功能的网关及计算机连接的数据采集设备完成组合

汽车碰撞模拟实验台设计

目录 1 绪论 (1) 1.1 课题来源与国内外现状 (1) 1.1.1 研究背景 (1) 1.1.2 汽车安全性的种类 (1) 1.1.3 汽车模拟碰撞的研究 (2) 1.1.4 本课题主要内容 (3) 2. 碰撞试验台结构特点和技术要求 (4) 2.1 结构特点和技术要求 (4) 2.2 缓冲过程建模 (4) 3. 碰撞试验台的设计和计算 (5) 3.1 碰撞试验台的总体设计 (5) 3.2 导轨机构的设计和计算 (5) 3.3 小车的选择和设计及释放机构 (6) 3.4 墙体的选择 (7) 3.5 传动装置 (7) 4. 减速缓冲装置的设计和计算 (9) 4.1 减速缓冲器的种类 (9) 4.2 吸能缓冲器 (9) 4.3 多孔式液压缓冲器 (11) 4.4 圆槽减速缓冲器的设计计算 (14) 4.4.1 液压缓冲器的设计原理 (14) 4.4.2 缓冲器的结果设计 (19) 4.4.3 液压缓冲器装配图 (21) 4.4.4 驻退液 (22) 4.4.5 缓冲装置的运动 (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录一液压缸体设计VB编程代码 (28) 附录二加速度曲线VB编程代码 (30) 附录三液压缸设计数据表 (31) 附录四液压缸圆槽设计数据表 (33)

1.1 课题来源与国内外现状 随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高，汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具，对人们的生活、生产产生了深刻的影响。作为一种便捷的现代化交通工具，汽车在给人们带来极大便利的同时，也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。随着全球汽车保有量的不断增加，交通事故也随之增加，交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。 这是一组让人膛目结舌的数字。美国的汽车保有量为1.3亿辆，每年道路交通死亡4万人左右；日本的汽车保有量近8000万辆，每年道路交通死亡1.1万人，去年降到8000人。中国的汽车保有量是3000万辆，每年道路交通死亡近11万人，单车事故率相当于美国的近13倍，日本的近40倍。除去交通状况等客观因素，一个不可回避的原因就是中国汽车安全系数低，我国交通事故的严重程度由此可想而知。随着我国道路交通状况的不断改善，我国汽车的保有量不断增加，车速也逐渐提高，交通事故总量和所造成的人员伤亡与财产损失近年来也呈上升趋势。加强道路交通系统和汽车安全的研究，预防交通事故，是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题[1-2]。 汽车安全性问题与汽车的各种性能等直接或间接有关，对其研究最初是与提高汽车的整车性能的研究交织在一起的。随着二战后汽车工业的持续发展，到60年代中期，西方发达国家中汽车的保有量和汽车的动力性能有了明显的提高，公路上的车流密度和车流速度己达到了一个空前高的水平，汽车事故发生率空前高涨，汽车安全性受到了公众和政府部门的高度重视。从这一时期开始，各国相继制定或修订了安全法规，如美国的汽车安全标准FMVSS等[3]。在这些法规的制约下，以及为了提高汽车产品的竞争力，各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全性的专门研究。汽车安全性研究逐渐从汽车技术研究的其他领域分离出来形成了一个独立的分支。 1.2 汽车安全性的种类 汽车安全性可划分为主动安全性和被动安全性[4-5]。被动安全性是指汽车发

汽车碰撞虚拟仿真

（一）研究目的 随着社会的发展，科技在飞速得更新，汽车受到越来越多的人的青睐，成为人们的代步工具。然而，随着汽车的不断增加，汽车交通事故也越来越多，如何更好地了解事故原因减少汽车事故成为了重点。由于现如今的大学生汽车事故试验实验涉及到的人身安全、汽车设备昂贵，汽车操作危险性高，实验损坏后不易修复等问题，使得学生实验操作机会很少，而且不敢深入实验，达不到预定的实验效果。通过软件仿真，就可以很好地解决这个问题。 （二）研究内容 “汽车碰撞”虚拟实验仿真汽车爆胎，汽车正碰、侧碰、追尾、汽车刹车不及时等实验。 （三）国内外研究现状及发展动态 由于计算机软、硬件的发展和汽车市场的竞争日益激烈,国际上近20年来,汽车碰撞的计算机仿真技术发展迅速。进入80年代,欧美等先进国家推出了用于汽车碰撞仿真的商业化软件包,这些功能强大的软件包在安全车身开发、事故鉴定分析、碰撞受害者保护、碰撞试验用标准假人开发和人体生物力学等研究工作中发挥了较大作用。 国内一些高校和科研机构正在积极从事汽车碰撞理论与仿真技术的研究。尽管总体上与国外相比还有很大差距,但预计不久的将来,在我国会有适于工程应用的仿真软件问世,汽车碰撞的计算机仿真技术将会有更为广泛的应用。车辆碰撞计算机仿真技术的一个主要应用方面就是交通事故的再现,辅助事故处理人员快速、高质量地进行现

场勘察、参数计算和事故分析,进而研究事故发生的原因,探求避免事故、减少损失的策略。 （四）创新点与项目特色 “汽车碰撞”虚拟实验项目是基于多媒体、仿真和虚拟现实等技术，在计算机上实现的机械操作虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目，所取得的实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。机械安全工程虚拟实验平台项目的开发、建设与应用彻底打破空间、时间限制，提高实验的效率和效果；有利于减少资源消耗与环境污染；避免真实实验和操作所带来的各种危险。 （五）技术路线、拟解决的问题及预期效果 1、“汽车碰撞”虚拟实验仿真汽车爆胎，汽车正碰、侧碰、追尾，汽车刹车不及时等实验。 重点解决以上实验的计算机虚拟仿真的软件实现，以及足够的容错、纠错能力。 2、前期工作关于有关被仿真实验项目、要求、注意事项、实验过程等都已经确定；马上要开展的工作重点在于有关开发软件的确定以及相关编程技巧的掌握与熟练。 3、预期成果与形式： 虚拟实验平台实现以下基本功能： 1.完全基于Web：分布在各地的用户只要访问特定的地址或者在实验机房进行实验。

汽车碰撞分析与估损样题

《汽车碰撞分析与估损》复习题 1.以下有关风险的说法哪个是不正确的？ A．风险是肯定能发生的客观存在； B. 风险具有可预见性； C．风险必然会造成物质损失或人身伤害； D．风险发生的时间和造成的损失大小具有不确定性。 2．甲乙两人在讨论保险的概念，甲说：保险的法律关系是一种有一定代价的权利义务关系，与一般的损害赔偿的法律关系不同；乙说：被保险人以支付保险费来换取风险保障的权利，所以保险费的支付是取得风险保障的代价。谁正确？ A．只有甲正确； B．只有乙正确； C．两人都正确； D．两人都不正确。 3．机动车辆损失险属于以下哪一类保险？ A．商业保险； B．政策保险； C．社会保险； D．强制保险。 4．对于机动车交通事故责任强制保险条例中的有关概念，甲说：第三者是指被保险机动车发生道路交通事故的受害人，包括被保险机动车本车人员和被保险人。乙说：被保险人是指投保人，其他驾驶人不能视为被保险人。谁正确？ A．只有甲正确； B．只有乙正确； C．两人都正确； D．两人都不正确。 5．一辆汽车在交通事故责任强制保险有效期内发生事故，交警检测发现驾驶员属醉酒驾车，保险公司的以下哪种处置方式最得当？ A．不予赔偿； B．仅在强制保险责任限额范围内对被保险车辆的损失进行赔偿； C．仅在强制保险责任限额范围内对受伤的人员进行赔偿； D．先在强制保险责任限额范围内垫付抢救费用，然后向被保险人追偿。 6．在对事故车进行勘查定损时，如果发现事故车已超过几年未经车管部门检验即视为报废汽车？ A．半年； B．一年； C．二年； D．三年。

7．在汽车与障碍物碰撞的单方事故中，以下哪种碰撞事故最为少见？ A．尾部碰撞； B．前角碰撞； C．后角碰撞； D．侧面碰撞。 8．甲说：在汽车碰撞事故中，如果撞击力指向汽车的质心，对车辆造成的损坏要比偏离质心的撞击力造成的损坏更大一些；乙说：在正面碰撞事故中，如果驾驶员在碰撞前急踩制动，汽车在障碍物上的碰撞点一般比不踩制动时的碰撞点低。谁正确？ A．只有甲正确； B．只有乙正确； C．两人都正确； D．两人都不正确。 9．甲说：如果事故车在碰撞中受损十分严重，可能会造成全损；乙说：全损是指估算出来的事故车维修费比购置一辆新车还贵。谁正确？ A．只有甲正确； B．只有乙正确； C．两人都正确； D．两人都不正确。 10. 事故车修理厂在对事故车进行修理时一般参照以下哪种单据？ A. 修理任务单； B. 估损单； C. 报价单； D. 数据表。 11. 甲说：事故车在开始修理前没必要一定进行清洗；乙说：清洗事故车的目的是将泥浆、污垢、蜡质及水溶性污染物清除掉，以确保喷漆质量。谁正确？ A．只有甲正确； B．只有乙正确； C．两人都正确； D．两人都不正确。 12. 甲说：对事故车的测量可用来确定车辆损坏的程度；乙说：对事故车的测量可用来确定车辆损坏的方位。谁正确？ A．只有甲正确； B．只有乙正确； C．两人都正确； D．两人都不正确。 13. 在碰撞事故中，车身焊点将撞击力传递给整车构件，因此它们是整车结构的（）。A．刚性连接点； B．柔性连接点；

基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全性分析(正式)

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全性分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-2394-61 基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全 性分析(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、引言 长期以来，轿车安全性能一直是汽车工业界非常关注的课题。用实车碰撞试验可测定轿车安全性能，但因其需在实物样机上安装各种测试设备，进行实地试验，成本高、时间长，所以探索新的试验方法一直是汽车工业界所追求的目标。随着计算机技术的发展和各种应用软件的出现，人们可以用计算机来模拟轿车碰撞试验。利用虚拟现实技术设计的汽车虚拟试验场可逼真地实现试验过程，通过交互改变汽车设计参数、试验道路环境，可以验证设计方案，从而达到缩短设计周期、降低开发成本、提高产品质量的目的。与传统的实车试验相比，应用虚拟试验场具有快速、逼真、可重复性等特点，可无危险、无损坏地进行碰

汽车碰撞模拟分析流程

汽车碰撞模拟分析流程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

ANSYS 汽车碰撞分析流程Flow Chart of Auto Impact Analysis Prepared By 史志远 Date: Nov.1, 2004

汽车碰撞模拟分析流程 一、碰撞安全性试验介绍： 在汽车模拟分析的过程中，提高汽车碰撞安全性的目的是在汽车发生碰撞时确保乘员生存空间、缓和冲击、防止发生火灾等等。但是从碰撞事故分析中可知，汽车碰撞事故的形态也千差万别，所以对汽车碰撞安全性能的评价也必须针对不同的碰撞形态来进行。按事故统计结果，汽车碰撞事故主要可分为正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞和翻车等几种类型。但随着公路条件的改善，正面碰撞和侧面碰撞形态成了交通事故中最常见的碰撞形式。 按照碰撞试验的目的区分，现在碰撞试验大体可以分为三类： 1)由政府法规要求的强制性试验：例如FMVSS208、ECE R94法规规定的正面碰撞试 验，FMVSS214、ECE R95法规规定的侧面碰撞试验等等； 2)由汽车制造厂自己制定的碰撞试验方法：例如用于提出改善汽车碰撞安全性的新 措施等等； 3)为消费者提供信息的试验：例如美国、欧洲等国家实施的新车评价程序 （NCAP）, 汽车安全法规中规定了达到政府规定的最低安全性能要求，NCAP以 更高的车速进行正面碰撞试验，以展示汽车产品的碰撞安全性能。 由于法规试验是政府强制实施的，所以，汽车碰撞试验法规是人们关注的热点。下表列出了一些美国FMVSS, 欧洲ECE的汽车被动安全性法规的试验项目。 表一 FMVSS 与 ECE 的一些汽车安全性法规

汽车正面碰撞仿真建模与分析作业指导书

1 主题内容和适用范围 1.1本标准规定了零部件几何模型处理的基本方法； 1.2本标准规定了零部件有限元模型的命名方法； 1.3本标准规定了白车身与底盘有限元模型的网格划分与检测的基本方法； 1.4本标准规定了白车身与底盘有限元模型的焊点、螺栓、铆钉连接的基本方法； 1.5本标准规定了汽车正面碰撞仿真分析的基本参数设置、操作流程、评价方法。 1.6本标准适用于M1类车辆正面碰撞仿真分析。 2 引用标准 2.1 CMVDR 294 —关于正面碰撞乘员保护的设计准则 2.2 GB 11557-1998—防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定 3 术语 3.1整车质量—整车整备质量+两位法定假人质量 3.2 HIC—头部性能指标 3.3 ThPC—胸部性能指标 3.4 FPC—大腿性能指标 3.5保护系统—用来约束和保护乘员内部安装件及装置 4 零部件几何模型的处理 在UG中处理白车身数模，需检查各总成内部零件的干涉和各总成之间的干涉，同时对一些缺失的面和有质量问题的面进行修补。对

于对称件，可先去掉一半。具体操作可参照样车的实际结构进行必要的几何处理（见附录-1） 5 零部件有限元模型的命名方法 模型处理好后，将各零件以iges格式分别输出，并以三维数模对应的零件号命名。 6 有限元网格划分标准 6.1 整车网格尺寸规定 6.1.1 对于B柱之前的零件，单元尺寸初步定在8-12mm，可根据零件的复杂程度适当的减小尺寸，但是决不能小于5mm，其间需考虑单元的过渡（如顶盖，地板等结构），以确保网格连续、平滑、均匀、美观；对于B柱之后的零件，可适当增大网格尺寸，初步定在20-30mm； 6.1.2 对于倒角，半径小于5mm时可删去，半径在5-10mm之间时划分一个单元，半径大于10mm时划分两个单元； 6.1.3 对于孔，半径小于5mm时可删去，半径大于5mm时应保证孔边沿上至少有4个节点； 6.1.4 对于对称件，网格划分完后镜像生成完整的网格模型。 6.2 网格检查标准

汽车碰撞模拟分析流程

ANSYS 汽车碰撞分析流程Flow Chart of Auto Impact Analysis Prepared By 史志远 Date: Nov.1, 2004

汽车碰撞模拟分析流程 一、碰撞安全性试验介绍： 在汽车模拟分析的过程中，提高汽车碰撞安全性的目的是在汽车发生碰撞时确保乘员生存空间、缓和冲击、防止发生火灾等等。但是从碰撞事故分析中可知，汽车碰撞事故的形态也千差万别，所以对汽车碰撞安全性能的评价也必须针对不同的碰撞形态来进行。按事故统计结果，汽车碰撞事故主要可分为正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞和翻车等几种类型。但随着公路条件的改善，正面碰撞和侧面碰撞形态成了交通事故中最常见的碰撞形式。 按照碰撞试验的目的区分，现在碰撞试验大体可以分为三类： 1)由政府法规要求的强制性试验：例如FMVSS208、ECE R94法规规定的正面碰撞 试验，FMVSS214、ECE R95法规规定的侧面碰撞试验等等； 2)由汽车制造厂自己制定的碰撞试验方法：例如用于提出改善汽车碰撞安全性的新 措施等等； 3)为消费者提供信息的试验：例如美国、欧洲等国家实施的新车评价程序（NCAP）, 汽车安全法规中规定了达到政府规定的最低安全性能要求，NCAP以更高的车速 进行正面碰撞试验，以展示汽车产品的碰撞安全性能。 由于法规试验是政府强制实施的，所以，汽车碰撞试验法规是人们关注的热点。下表列出了一些美国FMVSS, 欧洲ECE的汽车被动安全性法规的试验项目。

二、人体伤害评价指标： 在碰撞试验或碰撞模拟分析的过程中，都使用了标准的碰撞试验假人，通过测量假人的响应计算出伤害的指标，用于定量的评价整车及安全部件的保护效能。 1) Hybrid III假人家族的伤害评价基准值： 下表列出了正面碰撞试验用的Hybrid III假人家族的伤害评价基准值。Hybrid III第50百分位男性假人是目前生物保真性最好的正面碰撞试验假人，另外，为了评价汽车对不同身材乘员的安全保护性能，按比例方法开发了第95百分位男性的大身材假人和第5百分位女性的小身材假人。 2)侧面碰撞假人的伤害评价基准值： 下表所示为目前使用的用于侧面碰撞用的假人SID, EuroSID-1的伤害评价基准值：

各种汽车防撞系统

第三章汽车主动防撞系统的总体工程 3.1 各种汽车防撞系统的比较 对于车辆安全来说，最主要的判断依据是两车之间的相对距离和相对速度信息，当本车以较高的速度接近前方车辆时，如果两车之间的距离太近，很容易造成追尾事故。因此，常用的防装系统都将车辆之间的相对距离最为最主要检测任务。 汽车雷达按照其探测方向的不同，主要分为倒车雷达和前视雷达两种，汽车倒车雷达由于探测距离较短，一般运用超声波或红外探测两种方式构成，该项技术已经比较成熟，国内外已经有相应的产品。而相比较来说，在高速公路中由于车速快，要求防撞雷达探测距离要长，故高速公路的防撞系统要求较高。而且在恶劣天气情况下，如雨，雪，雾等天气，以及前方车辆尾部卷起的气沫灰尘所造成视野不良等情况时，防撞预警系统应向驾驶人员提供前方车辆和障碍物的距离，相对速度等信息；在危险临近的情况下，通过警报系统发出声光警报，在极度危险的情况下可以采取转向和制动措施，从而避免碰撞，追尾等事故的发生。 目前的高速公路防撞系统按工作方式分主要有激光，超声波，红外等一些测量方法，不同的方式工作过程和工作原理上有不同之处，但它们主要作用都是通过不同的测量方法判断前方车辆与本车辆的相对距离，并根据两车之间的危险性程度做出相应的预防措施。为了更好的了解各种系统的工作原理，下面对不同的探测方式进行详细的介绍。 2.4激光测距 激光测距仪是一种光子雷达系统，它具有测量时间短，量程大，精度高等优点，在许多领域得到了广泛应用。目前在汽车上应用较广的激光测距系统可以分为非成像式激光雷达和成像式雷达。 非成像式激光雷达根据激光束传播时间确定距离。激光束在传播路上遇到前车发生反射。测量从发射时刻到反射回到发射点经过的时间t，便可以计算出车距。其计算公式同超声波测距共识，不同的是速度v为光速，v=3×108m/s。 从高功率窄脉冲激光器发射出来的激光脉冲经发射物镜聚焦成一定形状的光束后，用扫描镜左右扫描，向空间发射，照射在前方车辆或者其他目标上，其反射光经扫描镜，接受物镜及回输光纤，被导入到信号处理装置内光电二极管，利用计算器计数激光二极管启动脉冲与光电二极管的接受脉冲间的时间差，即可求得目标距离。利用扫描镜系统中的位置探测器测定反射镜的角度即可测出目标的方位。 成像式激光雷达又可分为扫描成像激光雷达和非扫描成像激光雷达。扫描激光成像雷达把激光雷达同二维光学扫描镜结合起来，利用扫描器控制出射激光的方向，通过对整个现场进行逐点扫描测量，即可获得视场内目标目标的三维信息。但扫描成像激光雷达普遍纯在成像速度过慢的问题。这有待于软件，硬件的进一步改善。非扫描成像式激光雷达将光源发出的经过强度调制的激光经分束器系统分为多束光后沿不同方向射出。照射待测区域。被测物体表面散射的光经微通道图像增强板（MCP）混频输出后，由面阵CCD等二维成像器接收，CCD每个像元的输出信号提供了相应成像区的距离信息。利用信息融合技术即可重建三维图像。由于非扫描成像激光雷达测点数目大大减少，从而提高了三维成像速度。 在汽车测距系统中，非成像激光雷达更具有使用价值。同成像式激光雷达相比，具有造价低，速度快，稳定性高等特点。 由于激光雷达测距仪工作环境处于高速运动的车体重，震动大，对其稳定性，可靠性提出了较高的要求，其体积也受到了一定的限制，同时还要考虑省电，低价，对人眼安全等因素。这些决定了其光源只能采用半导体激光器。已处于使用阶段的激光雷达所需要的光学元件在市场上有售，价格比较高。目前，在汽车

汽车碰撞模拟实验台设计

汽车碰撞模拟实验台设计 1 绪论 1.1 课题来源与国内外现状 随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高，汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具，对人们的生活、生产产生了深刻的影响。作为一种便捷的现代化交通工具，汽车在给人们带来极大便利的同时，也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。随着全球汽车保有量的不断增加，交通事故也随之增加，交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。 这是一组让人膛目结舌的数字。美国的汽车保有量为1.3亿辆，每年道路交通死亡4万人左右；日本的汽车保有量近8000万辆，每年道路交通死亡1.1万人，去年降到8000人。中国的汽车保有量是3000万辆，每年道路交通死亡近11万人，单车事故率相当于美国的近13倍，日本的近40倍。除去交通状况等客观因素，一个不可回避的原因就是中国汽车安全系数低，我国交通事故的严重程度由此可想而知。随着我国道路交通状况的不断改善，我国汽车的保有量不断增加，车速也逐渐提高，交通事故总量和所造成的人员伤亡与财产损失近年来也呈上升趋势。加强道路交通系统和汽车安全的研究，预防交通事故，是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题[1-2]。 汽车安全性问题与汽车的各种性能等直接或间接有关，对其研究最初是与提高汽车的整车性能的研究交织在一起的。随着二战后汽车工业的持续发展，到60年代中期，西方发达国家中汽车的保有量和汽车的动力性能有了明显的提高，公路上的车流密度和车流速度己达到了一个空前高的水平，汽车事故发生率空前高涨，汽车安全性受到了公众和政府部门的高度重视。从这一时期开始，各国相继制定或修订了安全法规，如美国的汽车安全标准FMVSS等[3]。在这些法规的制约下，以及为了提高汽车产品的竞争力，各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全性的专门研究。汽车安全性研究逐渐从汽车技术研究的其他领域分离出来形成了一个独立的分支。 1.2 汽车安全性的种类 汽车安全性可划分为主动安全性和被动安全性[4-5]。被动安全性是指汽车发生不可避免的交通事故后，能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或使伤害减低到最低程度的性能。目前，汽车被动安全性研究内容包括车身结构抗撞性研究、碰撞生物力学研究以及乘员约束系统及安全驾驶室内饰组件的开发研究这三个方面。

汽车碰撞仿真技术

汽车碰撞安全技术 学号：2009********** 班级：2009级****** 姓名：******* 球撞板建模仿真分析实验 （一）试验目的 巩固汽车仿真分析基础知识，使对仿真分析有更深的认识，学习Hyperworks、LS-DYNA 软件基础，学习仿真分析的基本思想和基本方法步骤。 （二）试验设备 计算机、Hyperworks软件和LS-DYNA软件。 （三）试验原理 仿真分析主要分为数据前处理、后处理和分析计算等几个阶段，本实验主要通过建立球和板的几何模型、画分网格、给球和板富裕材料和截面属性、加载边界条件、建立在和条件、接触处理、定义控制卡片。删除临时阶段、节点重新排号、将文件导出成KEY文件、运营LS0DYNA进行分析仿真等步骤，模拟球撞板的过程，得出响应的仿真动画和仿真计算结果。（四）仿真步骤 1)建模过程 首先建立临时节点，并以此建立球模型和板模型。球为以临时节点为球心，5mm为半径；板距离球心的距离为5.5mm，即板和球的最小距离为0.5mm。 2)画网格 利用hypermesh画出球和板的二位网格。 3)定义模型特性 给ball和plane定义材料为20号刚体材料，其杨氏模量分别为200000和100000，泊松比均为0.3。 4)定义边界条件 将plane板上最外面的四行节点分别建成4个set。 5)建立载荷条件 定义球的位移，即给定球向板方向的距离，由此模拟球撞击板的过程。 6)定义接触 先做出两个用于接触的sagment，在这两个sagment上建立接触关系。 7)定义控制卡片 即建立Analysis-control cards (1)选择Control_Enegy,将hgen设置为2，return; (2)按next找到Control_Termination,将ENDTIM设为0.0001s,return; (3) 按next找到Control_Time_step,将DTINIT设为1*10-6s，将TSSFAC设置为0.6，点击return; (4) 按next找到DATABASE_BINARY_D3PLOT,将DT设置为5*10-6，return; (5) 按next找到DATABASE_OPTION，将MATSUM设置为1*10-6，将RCFORC设置为1*10-6，return. 8)删除临时节点 进入Geom中的temp nodes面板，删除临时节点。 9)节点重新排号 在tool-renumber面板中重新排序

看汽车碰撞理论分析

从吸能说起看汽车碰撞理论分析 汽车碰撞的理论分析，具有高中物理知识的就可以看懂，好好学习学习！ 吸能对于车车碰撞是致命的，现在的车祸车车碰占80％以上，碰树撞墙掉悬崖毕竟 只是少数，转一篇帖子吧 当前汽车的碰撞实验的一个陷阱就是：不同车型都是对着质量和强度都是无限大 的被撞物冲击。然后以此作为证据，来证明自己汽车的安全性其实是差不多的，这是 极端错误的。 举个例子：拿鸡蛋对着锅台碰，你可以发现所有的鸡蛋碎了，而且都碎得差不 多，于是可以得出鸡蛋的安全性都差不多。可是你拿两个鸡蛋对碰呢，结果是一边损 坏一半吗？ 错！你会发现，一定只有一个鸡蛋碎了，同时另一个完好无损！ 问题出现了：为什么对着锅台碰都差不多，但是鸡蛋之间对碰却永远只有一个碎 了？这个实验结果与汽车碰撞有关系吗？ 原因就在于：当结构开始溃败时，刚度会急剧降低。让我们仔细看一下鸡蛋碰撞 的过程吧！1，两个鸡蛋开始碰撞一瞬间，结构都是完好的，刚性都是最大；2，随着 碰撞的继续，力量越来越大，于是其中一个刚性较弱的结构开始溃败；3，不幸发生 了，开始溃败的结构刚度急剧降低，于是，开始溃败就意味着它永远溃败，于是所有 的能量都被先溃败的一只鸡蛋吸走了。 我们在看看汽车之间的碰撞吧（撞锅台，大家的结果当然都一样！）。1，开 始，两车的结构都是完好的，都在以刚性对刚性；2，随着碰撞的继续，力量越来越 大，于是刚性较弱的A车的结构开始溃败，大家熟知的碰撞吸能区开始工作；3，不幸 再次发生，因为结构变形，A车的结构刚度反而更急剧降低，于是开始不停的"变 形、吸能"；4，在A车的吸能区溃缩到刚性的驾驶仓结构之前，另一车的主要结构保持 刚性，吸能区不工作。 结论：两车对碰，其中一个刚度较低的，吸能区结构将先溃败并导致刚度降低，最终将承受所有形变，并吸收绝大部分的碰撞能量。

汽车碰撞模拟实验台设计

１绪论 １．１课题来源与国内外现状 随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高,汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具,对人们的生活、生产产生了深刻的影响。作为一种便捷的现代化交通工具,汽车在给人们带来极大便利的同时,也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。随着全球汽车保有量的不断增加，交通事故也随之增加,交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。 这是一组让人膛目结舌的数字。美国的汽车保有量为１.３亿辆，每年道路交通死亡4万人左右；日本的汽车保有量近8000万辆,每年道路交通死亡1.1万人，去年降到8000人。中国的汽车保有量是3０00万辆,每年道路交通死亡近11万人，单车事故率相当于美国的近13倍,日本的近40倍。除去交通状况等客观因素，一个不可回避的原因就是中国汽车安全系数低，我国交通事故的严重程度由此可想而知。随着我国道路交通状况的不断改善,我国汽车的保有量不断增加,车速也逐渐提高，交通事故总量和所造成的人员伤亡与财产损失近年来也呈上升趋势。加强道路交通系统和汽车安全的研究，预防交通事故,是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题[1-２]。 汽车安全性问题与汽车的各种性能等直接或间接有关,对其研究最初是与提高汽车的整车性能的研究交织在一起的。随着二战后汽车工业的持续发展,到60年代中期,西方发达国家中汽车的保有量和汽车的动力性能有了明显的提高,公路上的车流密度和车流速度己达到了一个空前高的水平，汽车事故发生率空前高涨,汽车安全性受到了公众和政府部门的高度重视。从这一时期开始，各国相继制定或修订了安全法规,如美国的汽车安全标准FMＶSＳ等[３］。在这些法规的制约下,以及为了提高汽车产品的竞争力,各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全性的专门研究。汽车安全性研究逐渐从汽车技术研究的其他领域分离出来形成了一个独立的分支。 1.2 汽车安全性的种类 汽车安全性可划分为主动安全性和被动安全性[4－5]。被动安全性是指汽车发生不可避免的交通事故后,能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或使伤害减低到最低程度的性能。目前，汽车被动安全性研究内容包括车身结构抗撞性研究、碰撞生物力学研究以及乘员约束系统及安全驾驶室内饰组件的开发研究这三个方面。 汽车被动安全性研究方法包括试验研究和计算机仿真研究两种[6]。汽车被动安全

汽车碰撞试验

细说乘用车碰撞试验 文/图景升 随着汽车数量的增加和行驶速度的不断提高，行车安全越来越重要。 而在所有汽车事故当中，与碰撞有关的事故占90％以上。汽车碰撞是不 可避免的，那么如何减少碰撞时对人员的伤害？世界各国都在研究制定 日趋严格的碰撞试验方法和标准。 相信大多数的读者都没有见过车辆的碰撞试验，对国内目前乘用车 所做的碰撞试验种类以及试验方法也缺乏了解。为了能让大家全面、细 致、直观地了解关于乘用车碰撞试验方面的知识，笔者深入碰撞试验的 第一线，在国家轿车质量监督检验中心碰撞实验室同事的帮助下，将目 前国内所做的所有乘用车碰撞试验总结整理出来，与大家共赏。 “乘用车正面碰撞的乘员保护”是目前国内在汽车碰撞方面惟一强制实施的标准，所有车辆都必须通过此项试验。自2006年7月1日开始又有两项碰撞标准将实施，分别是：“汽车侧面碰撞的乘员保护”和“乘用车后碰撞燃油系统安全要求”。另外，还有一项推荐性标准是“乘用车正面偏置碰撞的乘员保护”，3、5年后很可能也会被纳入国标当中。除此之外，还有四项碰撞试验偶尔也会做，不过都是厂方的行为，主要是作为安全带和安全气囊的匹配试验和车辆研发阶段的性能试验。 对于以上八项碰撞试验，本文都将从国内外情况、试验方法和考核指标三方面进行详细地介绍。100％重叠正面碰撞 美国和日本都比较注重100％重叠刚性固定壁障的碰撞试验，美国的碰撞速度是56km/h，日本的碰撞速度是55km/h，两者相差不多，并且都采用了40％的偏置碰撞作为补充。我国目前惟一施行的强制性检验项目便是100％重叠刚性固定壁障的碰撞试验，试验速度为48～50km/h。欧洲在碰撞试验方面比较注重对事故形态的模拟，而完全发生正面100％重叠的碰撞事故并不多见，所以欧洲并没有强制实施100％重叠的正面碰撞试验，相反，对40％重叠的偏置碰撞要求相当严格。 试验方法看起来比较简单，只要保证试验车辆以一定的速度撞击壁障便可以了（厂方可以要求以高于国标的速度撞击，只要检测指标满足要求，同样认为该车合格；厂方也可以要求以更低的速度撞击，不过只能作为安全带和安全气囊的匹配试验），不过对试验场地和设施的要求非常严格，试验车辆的准备工作也非常严谨复杂。首先，试验场地应足够大，以容纳跑道、壁障等试验设施，并且必须保证壁障前至少5m 的跑道水平光滑。其次，作为主要试验设施的刚性碰撞壁障，其实就是一个钢筋混凝土制成的水泥墩子，其长、宽、高和总质量都有明确规定：前部宽度不小于3m，高度不小于1.5m，厚度应保证其质量不低于70吨。刚性壁障的前表面必须平整并且与地面垂直，就像一面墙一样， 并要覆以2cm厚的胶合板。其它设施如灯光、高速摄像机等也有相当 严格的要求。 车辆准备是一项非常细腻并且十分重要的工作，首先试验车辆应 能反映出该系列产品的特征，应包括正常安装的所有装备，并处于正 常运行状态，一些零部件可以被等质量代替，但不得对测量结果造成 影响。其次，试验车辆质量应是整备质量，燃油箱应注入90％油箱容 积的水，所有其它系统（制动系、冷却系等）应排空，排除液体的质量应予以补偿。最后，对乘员舱进行相当严格的调整：转向盘应处于中间位置，在加速过程结束时，转向盘处于自由状态，且处于制造厂规定的车辆直线行驶时的位置；车窗玻璃应处于关闭位置，为便于测量，经厂商同意，车窗玻璃也可以打开，

基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全性分析(新版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 基于虚拟试验的轿车正面碰撞 安全性分析(新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全性分析 (新版) 一、引言 长期以来，轿车安全性能一直是汽车工业界非常关注的课题。用实车碰撞试验可测定轿车安全性能，但因其需在实物样机上安装各种测试设备，进行实地试验，成本高、时间长，所以探索新的试验方法一直是汽车工业界所追求的目标。随着计算机技术的发展和各种应用软件的出现，人们可以用计算机来模拟轿车碰撞试验。利用虚拟现实技术设计的汽车虚拟试验场可逼真地实现试验过程，通过交互改变汽车设计参数、试验道路环境，可以验证设计方案，从而达到缩短设计周期、降低开发成本、提高产品质量的目的。与传统的实车试验相比，应用虚拟试验场具有快速、逼真、可重复性等特点，可无危险、无损坏地进行碰撞、翻倾等极限试验。这种方法

虽然不能完全取代实际的轿车碰撞试验，但却使人们能够根据计算机模拟试验的结果更好地、更精确地安排实际试验，以减少试验次数和时间，降低试验成本。 正面碰撞是汽车碰撞事故中最多、对人体危害最大的碰撞形式，也是国际上许多安全法规中规定的小型客车和轿车的最主要标准试验。本文选取国产燃料电池轿车“超越二号”为虚拟试验对象，模拟其正面碰撞，从而预测和评价该车型的被动安全性，对该车型安全设计的改进具有指导作用。由于燃料电池轿车目前仍属于前‘瞻型产品，其高昂的制造成本决定了暂时无法、进行实车碰撞试验，而虚拟试验场由于其无危险、无损坏、可重复性等特点正是非常合适的试验方法。 由于虚拟现实系统需要实时计算，对计算速度要求较高。因此，实现虚拟试验场景及仿真必须要有相应的软硬件支持，本试验采用的操作系统为UNIX（多任务、多线程），硬件为双CPU高速SCSI接口硬盘的HP可视化工作站。 作者利用HYPERMESH软件对整车模型进行网格划分，建立了车

汽车碰撞原理的分析

汽车碰撞的原理 从吸能说起看汽车碰撞理论分析汽车碰撞的理论分析，具有高中物理知识的就可以看懂，好好学习学习！ 吸能对于车车碰撞是致命的，现在的车祸车车碰占80％以上，碰树撞墙掉悬崖毕竟只是少数，当前汽车的碰撞实验的一个陷阱就是：不同车型都是对着质量和强度都是无限大的被撞物冲击。然后以此作为证据，来证明自己汽车的安全性其实是差不多的，这是极端错误的。举个例子：拿鸡蛋对着锅台碰，你可以发现所有的鸡蛋碎了，而且都碎得差不多，于是可以得出鸡蛋的安全性都差不多。可是你拿两个鸡蛋对碰呢，结果是一边损坏一半吗？错！你会发现，一定只有一个鸡蛋碎了，同时另一个完好无损！问题出现了：为什么对着锅台碰都差不多，但是鸡蛋之间对碰却永远只有一个碎了？这个实验结果与汽车碰撞有关系吗？原因就在于：当结构开始溃败时，刚度会急剧降低。让我们仔细看一下鸡蛋碰撞的过程吧！1，两个鸡蛋开始碰撞一瞬间，结构都是完好的，刚性都是最大；2，随着碰撞的继续，力量越来越大，于是其中一个刚性较弱的结构开始溃败；3，不幸发生了，开始溃败的结构刚度急剧降低，于是，开始溃败就意味着它永远溃败，于是所有的能量都被先溃败的一只鸡蛋吸走了。我们在看看汽车之间的碰撞吧（撞锅台，大家的结果当然都一样！）。1，开始，两车的结构都是完好的，都在以刚性对刚性；2，随着碰撞的继续，力量越来越大，于是刚性较弱的A车的结构开始溃败，大家熟知的碰撞吸能区开始工作；3，不幸再次发生，因为结构变形，A车的结构刚度反而更急剧降低，于是开始不停的“变形、吸能”；4，在A车的吸能区溃缩到刚性的驾驶仓结构之前，另一车的主要结构保持刚性，吸能区不工作。结论：两车对碰，其中一个刚度较低的，吸能区结构将先溃败并导致刚度降低，最终将承受所有形变，并吸收绝大部分的碰撞能量。这就是为什么你总可以看到，两车碰撞时，往往一车的结构几乎完好无损，另一车已经是稀哩哗啦拖去大修！回到最近一个一直很热的话题：钢板的厚度对安全性有影响吗？答案不仅是肯定的，而且大得超出你的想象：钢板薄20％不是意味着安全性下降20％或者损失增大20％，而是意味着你的吸能区将先对手而工作，并将持续工作到被更硬的东西顶住（可能是你的驾驶舱），并承担几乎全部的碰撞形变损失！总结：在车与车的碰撞中，输家通吃。所以一个拿汽车的刚度开玩笑的车厂，它根本不在乎你的生命。你永远不能在碰撞实验中看到，不同车型之间的碰撞。因为哪怕就弱那么一点，结果就是零和一的区别！太惨了！看到就没人买了！ 附：一些特殊例子的解释：一，轻微碰撞，两车的车灯都碎了。解释：强度高的车灯先碰碎了强度低的车灯，但是在继续的过程中，被后面强度更高的金属杠撞碎。所以在碰撞的瞬间，还是只有一个破碎！二，中等碰撞，B车防撞杠有轻微痕迹，A车严重变形。解释：塑胶防撞杠弹性大，所以实际上两车的吸能区的前杠直接隔着杠相抵。强度高的那个吸能区不变形，强度低的那个吸能区变形后，导致较严重的严重损坏。三，猛烈碰撞，两车的吸能区都溃败了。解释：1，刚度低的A车吸能区先溃败退缩，一直到被刚性很强的驾驶舱结构抵住。2，如果还有能量，B车车头吸能区不敌A车驾驶舱，也开始溃败吸能。3，最后如果还有能量，两车驾驶仓结构直接碰撞。聪明的你应该可以看出，刚度高的B车驾驶员在缓冲两次后才发生驾驶舱的直接碰撞，你希望是在那个车里面！四，吸能区的结构复杂多了，哪是鸡蛋可以比的。解释：结构的完整性是刚度的最重要保证。越复杂的结构一旦开始溃散，刚性消失的越快。这就是为什么日本车和欧洲车碰撞的时候，日本车就是个活动的棺材……，其实在两车相撞时，你自己才是最大的杀手，或者说是你自己的惯性将你撞散的。举个极端的例子，2个同样大小的球体，一个是石头另一个是木头制成，在迎面向碰时，碰撞的结果是木质球向相反的方向运动，而石质球则保持原先的轨迹，但减速运动，同时根据物理公式可以得到以下结论： 1、两球碰撞初期有各自的速度，但相对速度是相同的，从矢量上来看方向相反。 2、在碰撞的瞬间，相互传递各自的能量。 3、碰撞结束后，

汽车自动防撞系统历史

维基百科，自由的百科全书【摘】 汽车防撞系统（英语：collision avoidance system）是一种利用通讯、控制与资讯科技侦测车辆周遭的动态状况，以辅助汽车驾驶人的安全科技。依各家车厂不同的命名，另有预防碰撞系统（pre-crash system）、前方碰撞预警系统（forward collision warning system）、减少碰撞系统（collision mitigating system）等异称。 ?车道变换辅助系统（Audi Side Assist）：车尾的雷达感测器可侦测是否有车辆位于盲点区域，若系统侦测有车辆，能在驾驶人打方向灯并变换车道时，快速闪烁车侧后视镜的LED灯号，以警告侧边有来车接近。 ?车道偏离警示系统（Audi Lane Assist）：运用摄影机侦侧车道标线，若系统发现车辆开始偏移，便以震动方向盘的方式警告驾驶人；万一仍不修正偏移，则会介入并让车辆维持在车道之中。 ?预防追撞前车系统（Audi Pre Sense Front）：以雷达侦测与前车的距离，若系统判断车距过近，先是透过警示信号提醒驾驶人减速；若驾驶人并未减速，刹车辅助系统便会介入刹车，甚至加强刹车力道。假设碰撞无可避免，此系统能够在碰撞发生前0.5秒完成所有的减速，大约可降低车速达40km/hr，同时启动警示灯后告知后方来车，且维持紧闭车窗与天窗、紧缩安全带，以减少追撞意外对乘员的伤害。

BMW 德国BMW在2013年中期发表互联驾驶系统（BMW ConnectedDrive），整合了资讯、娱乐、行车辅助等多项功能，其中跟汽车防撞相关的功能包含下列： ?主动式定速控制系统（Active Cruise Control）：此系统可与碰撞警示暨刹车启动系统、车道变换警示系统、怠速熄火功能等一同连动。在巡航定速的状态下，当前方车辆进入感测器的监控范围时，系统会自动降速以保持安全间距； 等到前方车道净空时又恢复原先设定的时速。此系统除了兼具怠速熄火功能外，和其他车厂的定速装置最大的差异是在定速状态下，可踩油门以高于定速的速度超车，放掉油门后又恢复成原先订定的时速。当前车突然刹车时，碰撞警示暨刹车启动系统会先在抬头显示器显示视觉警告，若驾驶人没有反应，系统会介入并闪烁警示灯、发出声响，驾驶人再未反应，系统直接启动刹车。 ?夜视系统：红外线感应器可在夜间侦测到行人，万一系统侦测到车辆可能撞击到行人，智能预先警示系统会将两个光点打向行人以警告之，但不会造成任何目眩影响。 ?车道偏离与车道变换警示系统：雷达与摄影镜头可监控路况，并在变换车道及与他车距离过近时发出警示。邻车处于驾驶人的视线死角或从后方快速接近时，系统会在后视镜上亮灯警告；当驾驶人浑然未觉仍要变换车道时，系统会以震动方向盘的方式发出警告，且后视镜也会出现闪烁的警告符号。当车速超过时速70公里时，系统便会监控路标、与他车的相对位置、路面或线道边缘与车辆的距离等。只要车辆不慎偏离目前的车道，系统便会震动方向盘以警告驾驶人。

车辆碰撞模拟仿真分析假人模型

关于车辆碰撞仿真分析用人体模型的认识 ——学习笔记及认识总结 李良 车辆工程 30608020406 人体模型：以人体参数为基础建立，描述人体形态特征和力学特征的有效工具，是研究、分析、设计、评价、试验人机系统不可缺少的重要辅助手段。 根据人体模型的用途进行分类： 1、设计用人体模型——汽车用H 点人体模型 2、作业分析用人体模 3、工作姿势分析用人体模型 4、动作分析用人体模型 5、人机界面匹配评价用人体模型 6、动力学分析用人体模型 7、运动学分析用人体模型 8、试验用人体模型——汽车碰撞试验用人体模型 一、概况介绍 车辆碰撞仿真分析用人体模型 车辆碰撞过程中，车内成员运动的动力学过程具有大位移、非线性、多自由度、瞬时性等特点，建立适合于这些特点的、基于多体系统动力学的人机模型，是进行车辆碰撞过程车内成员运动响应分析的关键技术问题。 基于多体系统动力学的二维和三维人体模型，应用于汽车碰撞过程中乘员运动响应的仿真分析、汽车碰撞行人事故中人体运动的仿真分析等问题的研究。 人体模型的结构：（以 MUL3D 汽车碰撞人体运动响应 为例） 1、人体模型的组成：13个刚体——头部、颈部、胸部、腰腹部、臀部、左右上臂、左右前臂和手、左右大腿、左右小腿和足。 2、相邻刚体之间的铰接约束形式根据人体关节的解剖学结构特点选取。 胸部与左右上臂之间的肩关节 ——万向节 人机系统匹配评价用人体模型 车辆碰撞仿真分析用人体模型

左、右上臂与左、右前臂之间的肘关节——转动副 左、右大腿与左、右小腿之间的膝关节——转动副 其它各关节——球面副 3、为了描述和计算人体与车身有关结构之间的碰撞力，根据碰撞接触的可能形式，将人体模型各组成部分的形状用椭球加以描述，将车身有关结构部分的形状用平面加以描述，按椭球与平面的贯穿接触来计算贯穿接触力。 二、虚拟现实中多刚体人体模型的构建 1、人体Hanavan 模型概述 在虚拟环境中模拟人体运动，首先就是要建立逼真的人体模型。从运动生物力学角度看，还要建立运动技术的力学模型，必须知道内在规律和约束条件两类因素。人体的外形主要是由人体的骨骼结构和附着在骨骼上的肌肉运动决定的。在人体运动过程中，皮肤的形变随着骨骼的弯曲和肌肉的伸展与收缩而变化。人体外形模型构建通常采用棒模型、表面模型和体模型三种方法。棒模型是将人体轮廓用棒图形和关节来表示。表面模型是由一系列多边形和曲面片的表面将人体骨骼包围起来表示人体外型，该模型可以通过修改表面点来表示人体的运动，也可以消除其隐藏面，真实感较强，但有限的多边形面表示人体表面光滑性不够。体模型是由基本体素的组合来表示人体外型，如采用圆柱体、椭球体、球体等体素来构造人体。 人体在忽略受力产生形变的情况下，可看作一 个由关节点连接的多个刚体所构成的系统。人体运 动仿真系统的人体模型通常采用的是汉纳范 （Hanavan）模型。它将人体分解为1 5 段，由头、 上躯干、下躯干、左上臂、左下臂、左手、右上臂、 右下臂、右手、左大腿、左小腿、左脚、右大腿、 右小腿、右脚组成，每一段皆为匀质 的不可变形的刚体，各段之间以绞链相连接[5]。对 于一般的刚体，任意时刻只要知道它的空间位置、 姿态，就能在空间中描述这个刚体。而人体不同于 一般的刚体，人体是由200 多个旋转关节组成的复 杂形体，仅仅依靠三个位置量、三个姿态角不能模拟真实的人体运动，需要提供所有的关节数据。所以人体运动的仿真要远复杂于一般的刚体，也就更具挑战性。