关于车辆碰撞分析的论证和验证方法

关于车辆碰撞分析的论证和验证方法

verificationandvalidationstudyforvehiclecrashworthinesssimulation

顾镭，吴沈荣奇瑞汽车有限公司，汽车工程研究院第三届中国CAE工程分析技术年会（CCATAC2007）大连,7/28-29/2007提纲显式有限元方法的论证瞬态动力学例–杆的纵向振动Bathe-Dvorkin单元用于瞬态动力学例–矩形板的横向运动对角质量矩阵例–整车前撞分析碰撞仿真验证的方法验证方法例–对碰撞减速度的评估例–对碰撞过程多项指标的评估顾镭，吴沈荣2第三届CAE–CCATAC2007计算机仿真时代的机遇和挑战CAE的巨大机计算机仿真时代的机遇和挑战遇莫尔定律:计算机速度每18个月翻一番(5年翻十番)科学计算的理论和方法的发展日新月异–特别是有限元方法世界著名科学家们正在推动V&V–旨在科学地论证计算予测的准确和可靠(verificationandvalidation)许多领域(科学,工业,军事,医学,保安…)都在开发仿真计算很多大公司都已拥有一支可观的CAE队伍,他们已成为生产主力军的不可缺少的重要组成部分CAE的应用越来越成熟,越来越广泛,经验越来越丰富CAE应用的关键在于精确性和可靠性顾镭，吴沈荣3第三届CAE–CCATAC2007计算机仿真时代的机遇和挑战2006美国自然科学基金BlueRibbonPanelonSimulation-BasedEngineeringScience(SBES)项目总结报告:RevolutionizingEngineeringSciencethroughSimulation(由仿真对工程科学革命化)为了明天的工程和科学,国家的首要任务=SBES,仿真技术基于仿真的工程科学对美国继续在科学和工程方面的领导地位是不可缺少的.SBES这个新领域对人类经验几乎每个方面都有重要影响.SBES的进展面临障碍重重的挑战----有事实证明,美国计算工程和科学方面的领导地位在快速消亡.要逆转这种趋势,必需改变教育体制和确定基础研究经费的方法.-----------顾镭，吴沈荣4第三届CAE–CCATAC2007Intorduction

顾镭，吴沈荣5第三届CAE–CCATAC2007例：论证–显式有限元方法瞬态动力学例–杆的纵向振动Bathe-Dvorkin单元用于瞬态动力学例–矩形板的横向运动对角质量矩阵例–整车前撞分析顾镭，吴沈荣6第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification-1顾镭，吴沈荣7第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification-1顾镭，吴沈荣8第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification-1顾镭，吴沈荣9第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例1顾镭，吴沈荣10第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例1顾镭，吴沈荣11第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例1顾镭，吴沈荣12第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例1位移，速度，能量都有最佳收敛速率S.R.Wu,CMAME192(2003)5329-5353.顾镭，吴沈荣13第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–2顾镭，吴沈荣14第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例2。1顾镭，吴沈荣15第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例2。1网格细分时，挠度和法线转角，以及它们的速度都能按最佳速率收敛顾镭，吴沈荣16第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例2。1板厚度趋向于另时，B-D单元的解收敛（对于固定网格）网格细分时，它们也都收敛（对于固定厚度）顾镭，吴沈荣17第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例2。2

顾镭，吴沈荣18第三届CAE–CCATAC2007VerificationExample2.2–squareplatewithlateralloading

板厚度在一定范围内，挠度和法线转角都能有最佳收敛速率厚度减薄后，速度的收敛性退化了

顾镭，吴沈荣19第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–3对角质量矩阵的影响瞬态动力学的变分原理导致一致的质量矩阵显式有限元软件都用对角质量矩阵理论结果：用线性单元时，用对角质量矩阵能得到一样的最佳收敛速率S.R.Wu,CMAME195(2006)5983-5994顾镭，吴沈荣20第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–3例–对角质量矩阵的影响。

56km/h前撞顾镭，吴沈荣21第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例3顾镭，吴沈荣22第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例3顾镭，吴沈荣23第三届CAE–CCATAC2007Softwareverification–例3顾镭，吴沈荣24第三届CAE–CCATAC2007Validation例：验证–碰撞仿真验证方法例–对碰撞减速度的评估例–对碰撞过程多项指标的评估考虑因素 怎样在时间域比较结果，考虑时间相位的偏差 怎样和一组试验比较结果，考虑试验本身的偏差L.Gu&R.J.Yang,ASMEDETC2003.顾镭，吴沈荣25第三届CAE–CCATAC2007Validation顾镭，吴沈荣26第三届CAE–CCATAC2007Validation

顾镭，吴沈荣27第三届CAE–CCATAC2007Validation

顾镭，吴沈荣28第三届CAE–CCATAC2007Validation–example1例1–碰撞减速曲线的评估–单变量的时间历程CAE结果和一组试验数据顾镭，吴沈荣29第三届CAE–CCATAC2007Validation–example1顾镭，吴沈荣30第三届CAE–CCATAC2007Validation–example1顾镭，吴沈荣31第三届CAE–CCATAC2007Validation–example2例2–正碰撞的评估–多种工程指数顾镭，吴沈荣32第三届CAE–CCATAC2007Validation–example2顾镭，吴沈荣33第三届CAE–CCATAC2007Summary小结介绍了