吉林大学学报(工学版) ›› 2017, Vol. 47 ›› Issue (5): 1498-1503.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201705022

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基于碰撞胸压标定试验的仿真假人材料参数优选法

麻凯1, 2, 高继东2, 闫磊1, 徐涛1   

  1. 1.吉林大学 机械科学与工程学院,长春 130022;
    2.中国汽车技术研究中心 汽车工程研究院,天津 300300
  • 收稿日期:2016-06-21 出版日期:2017-09-20 发布日期:2017-09-20
  • 作者简介:麻凯(1978-),男,在站博士后.研究方向:汽车被动安全设计,区间优化理论.E-mail:makai@jlu.edu.cn
  • 基金资助:
    汽车零部件制造技术与装备吉林省高校高端科技创新平台项目

Dummy material parameter optimization based on calibration experiment of chest pressure in collision

MA Kai1, 2, GAO Ji-dong2, YAN Lei1, XU Tao1   

  1. 1.College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University,Changchun 130022, China;
    2.Automotive Engineering Research Institute,China Automotive Technology &Research Center, Tianjin 300300, China
  • Received:2016-06-21 Online:2017-09-20 Published:2017-09-20

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摘要： 基于实车碰撞试验建立了新型仿真有限元假人模型,并提出了相应的参数优化方法。为了提高假人仿真效果与实车试验结果的一致性,需要对假人主要结构材料参数进行调整。首先,提出了参数优选方案,选择出可以显著影响仿真结构的重要参数。然后,采用优化方法得到与实车试验结果近似的有限元假人修正模型。最后,本文以新型仿真有限元假人模型正碰胸压试验为例,对假人胸部相关材料参数按照参数优选法进行筛选,并用优化方法修改结构参数,从而保证仿真假人胸压峰值和回弹率等几个关键指标与实车碰撞下的假人实测数据较为一致。本文所提方法可以用于完善新型仿真有限元假人模型,以满足整车碰撞仿真的需要。

关键词: 机械设计, 整车碰撞, 有限元仿真假人, 参数优化, 参数优选

Abstract: Based on full-size vehicle collision test, a new Finite Element Model (FEM) of dummy is built, and the corresponding parameter optimization method is proposed. To improve the consistency between the results of dummy simulation and full-size collision test, it is necessary to scientifically adjust the major structural material parameters of the FEM of dummy. First, the parameter optimization method is proposed and the important parameters, which significantly affect the simulation results, are selected. Then, the optimal method is applied to obtain the modified FEM of dummy that is similar to that of the full-size vehicle. Finally, taking the chest pressures of some FEMs of dummy in positive collision as examples, the main material parameters of the dummy chest are selected and the structural parameters are modified by the optimization method, thus, ensuring that the chest pressure peak and spring rate of the simulation dummy are consistent with the full-size vehicle collision results. The method proposed in this work can be used to improve the FEM of dummy to meet the requirement of full-size vehicle collision simulation.

Key words: mechanical design, vehicle collision, FEM dummy, parameter optimization, parameter optimal selection

中图分类号: 

  • U463
[1] 中国汽车技术研究中心.C-NCAP中国新车评价规程[Z].
[2] 郝霆,王雍.汽车碰撞试验及hybrid Ⅲ (假人)应用分析[J].城市车辆,2003(1):21-23.
Hao Ting, Wang Yong. Application analysis of vehicle crash test and hybrid Ⅲ dummy[J]. Urban Vehicles, 2003(1):21-23.
[3] 陈爽,袁中凡,林大全,等. 国产碰撞假人的设计与分析[J].四川大学学报,2008,40(3):178-182.
Chen Shuang,Yuan Zhong-fan,Lin Da-quan, et al. Design and analysis of Chinese crash dummy[J]. Journal of Sichuan University, 2008,40(3):178-182.
[4] 曹立波,黄新刚, 戴黄伟,等. 基于中国人体特征的正面碰撞假人的开发策略探讨[J].中国机械工程,2014,25(10):1410-1414.
Cao Li-bo,Huang Xin-gang, Dai Huang-wei, et al. Development strategy of frontal crash dummy based on Chinese human body[J]. China Mechanical Engineering, 2014,25(10):1410-1414.
[5] 王涛,陶薇.重型载货汽车悬架参数的多目标优化设计[J].组合机床与自动化加工技术,2008(11):29-31.
Wang Tao, Tao Wei. Multi-objective optimization of heavy truck suspension parameters[J].Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique, 2008(11):29-31.
[6] 管欣,逢淑一,詹军.汽车悬架运动学特性参数优化方法[J].哈尔滨工业大学学报,2011,43(1):145-148.
Guan Xin, Feng Shu-Yi, Zhan Jun. Optimization of suspension kinematics characteristic parameters[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2011,43(1):145-148.
[7] 麻凯,陈塑寰. 结构优化中的海森矩阵的近似迭代方法[J].吉林大学学报:工学版,2006,36(1): 30-33.
Ma Kai, Chen Su-huan. Iterative approximation algorithm of Hessian matrix in structural optimization[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2006,36(1):30-33.
[8] 陈塑寰,麻凯. 板壳加筋结构的组合优化[J].吉林大学学报:工学版, 2008, 38(2):388-392.
Chen Su-huan, Ma Kai. Combined optimization method of plate-shell structures with stiffeners[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2008, 38(2):388-392.
[9] 麻凯,陈塑寰.结构区间参数的二阶近似动态优化方法[J].东北大学学报,2008(增刊2):221-224.
Ma Kai, Chen Su-huan. Approximation algorithm of Hessian matrix in interval optimization of dynamic analysis for structures with interval parameters[J]. Journal of Northeastern University, 2008, 38(Sup. 2):221-224.
[10] Wu Jie, Shangguan Wen-bin, Chen Su-huan, et al. Improved dynamic optimization method for uncertain structures with interval parameters[J].Noise and Vibration Control, 2008, 28(1):27-32.
[11] Chen Su-huan, Wu Jie, Chen Yu-dong. Interval optimization for uncertain structures[J].Finite Elements in Analysis and Design,2004,40:1379-1398.
[12] Chen Su-huan, Wu Jie. Interval optimization of dynamic response for uncertain structures with natural frequency constraints[J].Engineering Structures, 2004, 26:221-232.
[13] 麻凯,管欣,李鹏.悬架运动学特性优化中的参数选取方法[J].汽车工程,2013,35(6):517-520.
Ma Kai, Guan Xin, Li Peng. Parameter selection method in optimization of suspension kinematics characteristics[J]. Automotive Engineering, 2013,35(6):517-520.
[1] 毕秋实,王国强,黄婷婷,毛瑞,鲁艳鹏. 基于DEM-FEM耦合的双齿辊破碎机辊齿强度分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1770-1776.
[2] 朱伟,王传伟,顾开荣,沈惠平,许可,汪源. 一种新型张拉整体并联机构刚度及动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1777-1786.
[3] 刘建芳, 王记波, 刘国君, 李新波, 梁实海, 杨志刚. 基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1500-1507.
[4] 毛宇泽, 王黎钦. 鼠笼支撑一体化结构对薄壁球轴承承载性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1508-1514.
[5] 王涛, 伞晓刚, 高世杰, 王惠先, 王晶, 倪迎雪. 光电跟踪转台垂直轴系动态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1099-1105.
[6] 贺继林, 陈毅龙, 吴钪, 赵喻明, 汪志杰, 陈志伟. 起重机卷扬系统能量流动分析及势能回收系统实验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1106-1113.
[7] 谢传流, 汤方平, 孙丹丹, 张文鹏, 夏烨, 段小汇. 立式混流泵装置压力脉动的模型试验分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1114-1123.
[8] 孙秀荣, 董世民, 王宏博, 李伟成, 孙亮. 整体抽油杆柱在油管内空间屈曲的多段式仿真模型对比[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1124-1132.
[9] 吉野辰萌, 樊璐璐, 闫磊, 徐涛, 林烨, 郭桂凯. 基于MBNWS算法的假人胸部结构多目标优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1133-1139.
[10] 刘坤, 刘勇, 闫建超, 吉硕, 孙震源, 徐洪伟. 基于体外传感检测的人体站起动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1140-1146.
[11] 刘志峰, 赵代红, 王语莫, 浑连明, 赵永胜, 董湘敏. 重载静压转台承载力与油垫温度场分布的关系[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 773-780.
[12] 曹婧华, 孔繁森, 冉彦中, 宋蕊辰. 基于模糊自适应PID控制的空压机背压控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 781-786.
[13] 李锐, 张路阳, 刘琳, 武粤元, 陈世嵬. 基于相似理论的三跨桥梁磁流变隔振[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 787-795.
[14] 李静, 丁明慧, 李立刚, 陈立军. 基于活塞形状的空气弹簧动特性分析与参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 355-363.
[15] 陈忠敏, 侯力, 段阳, 张祺, 杨忠学, 蒋易强. 新型摆线针轮行星减速器传动系统的振动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 174-185.
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