基于试验数据的汽车侧碰仿真优化系统开发

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1、分类号学号M201370828学校代码10487密级硕士学位论文基于试验数据的汽车侧碰仿真优化系统开发学位申请人：陈劲松学科专业：材料工程指导教师：柳玉起教授李荣锋教授级高工章志兵讲师答辩日期：2015年5月AThesisSubmittedinFullyFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringOptimizationSystemDevelopmentofAutomobileSideImpactSimulationBasedonEx

2、perimentDataCandidate:ChenJinsongMajor:MaterialEngineeringSupervisor:Prof.LiuYuqiProf.LiRongfengLecturerZhangZhibingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或

3、集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保

4、密□。√(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要道路安全法规不断完善以及碰撞试验标准不断提高，正促使汽车厂商在被动安全开发和测试方面加大投入，同时对汽车碰撞仿真可靠性提出更高的要求。汽车结构复杂，使得仿真分析模型也非常复杂，这必然导致仿真耗时增加，精度降低，而且一般需要多次仿真分析，这些因素都严重影响了车型开发效率。同时实际汽车碰撞交通事故中，乘员在侧面碰撞的致死伤率明显高于其他碰撞形式，对于侧面保护性能的需求更为迫切。因此研究汽车侧面碰撞仿真

5、优化方法以提高汽车侧面保护性能具有积极的现实意义和工程意义。论文探索了汽车侧面碰撞仿真优化方法，第一，运用PSM（PrescribedStructureMotion）方法将仿真计算由整车环境切换到子系统环境，大大减小数据交换规模和计算规模；第二，基于仿真和试验协同应用的思想，利用实车碰撞传感器数据直接对标仿真结果PSM模型，解决了多次仿真中误差累积导致精度下降的问题；第三，提出参数化结构变形方法，将传统的结构变形到约束系统的单向反馈转变为双向反馈，使其能够根据约束系统仿真结果针对性地调整结构变形数据并运用到下一

6、次的仿真中，缩减所需仿真次数。论文整合以上优化方法，开发了基于试验数据的汽车侧碰仿真优化系统，在汽车结构耐撞性能和约束系统集成优化之间建立有效的数据沟通桥梁。系统首先实现了系统与LS_DYNA和MADYMO两款软件的数据交换；接下来根据碰撞结构变形特点和传感器布置形式，开发了支持最多10个传感器的对标拟合算法，并通过分区优化方法避免了结构变形畸变；通过定义X轴方向和Z轴方向特征点的方法实现参数化变形缩放。系统从工程师需求出发，提供了实时绘制节点位移曲线和自定义节点输出等辅助功能，进一步提升侧面汽车安全开发效率。

7、最后通过一个应用实例证明了该系统的实用性和可靠性。关键字：侧面碰撞、约束系统、子结构方法、优化设计、参数化I华中科技大学硕士学位论文AbstractAstheimprovingofroadsafetyregulationsandcarcrashteststandard,moreinvestmentaremadebyauotomobilemanufactorsonpassivesafetydevelopmentandtests,meanwhile,higherreliabilityofsideimpactsimu

8、lationisdemanded.Thecomplicatestructureofautomobileresultsincomplicatemodelofsimulationandfurtherdecreaseofsimulationprecision,repeatedsimulationsareneededinoneproject.Thesefactorsabovehaveaseri