CN106021640A - 多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统 - Google Patents

多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统 Download PDF

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Abstract

多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统，包括：获取多体动力学的仿真车辆模型；进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；将运动姿态信息作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。本发明兼顾了多体动力学计算时间短和显式动力学计算结果精度高的特点，获得汽车仿真碰撞分析的结果，作为远程无人定损的仿真依据。

Description

多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系 统
技术领域
本发明属于汽车碰撞仿真领域，具体说是多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统。
背景技术
单靠试验来解决汽车碰撞问题是不现实的，迫切需要将计算机仿真技术与汽车碰撞试验结合起来。这样，可以利用仿真数据全、针对性强的特点对试验结果进行剖析，也可利用周期短、成本低的优势对产品改进方案进行评估。
随着计算机软、硬件技术的普及和不断提高，特别是大规模超级计算机的出现和云计算平台的出现，使汽车碰撞仿真虚拟现实的精准度和计算效率得到很大提升，本方法使用多体动力学和有限元显式动力学联合仿真的方法，获得汽车仿真碰撞分析的结果，作为远程无人定损的仿真依据，目前尚无类似方法出现。
发明内容
本发明提出了一种多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统，兼顾了多体动力学计算时间短和显式动力学计算结果精度高的特点，获得汽车仿真碰撞分析的结果，作为远程无人定损的仿真依据。
一方面，本发明提供了多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法，包括：
S1：获取多体动力学的仿真车辆模型；
S2：进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；
S3：将S2中获得的运动姿态信息，作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；
S4：根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。
具体的，步骤S1中多体动力学的仿真车辆模型参数包括汽车外形信息，多体动力学仿真计算的输入信息和输出控制信息。
具体的，所述运动姿态信息，包括：仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数的参数信息。
更具体的，步骤S3中将仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数做为非线性瞬态动力学的输入控制信息。
另一方面，本发明还提供了一种多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的系统，包括：
获取模块，获取多体动力学的仿真车辆模型；
仿真模块，进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；
分析处理模块，将运动姿态信息，作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；
定损模块，根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。
进一步的，多体动力学的仿真车辆模型参数包括汽车外形信息，多体动力学仿真计算的输入信息和输出控制信息。
进一步的，所述运动姿态信息，包括：仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数的参数信息。
更进一步的，定损模块中包含有车辆碰撞损伤信息和与之对应的显式动力学仿真结果。
本发明由于采用以上技术方法，能够取得如下的技术效果：本发明兼顾了多体动力学计算时间短和显式动力学计算结果精度高的特点，获得汽车仿真碰撞分析的结果，作为远程无人定损的仿真依据。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法流程图；
图2为多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的系统结构框图。
具体实施方式
为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
一方面，本发明提供了多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法，包括：
S1：获取多体动力学的仿真车辆模型；步骤S1中多体动力学的仿真车辆模型参数包括汽车外形信息，多体动力学仿真计算的输入信息和输出控制信息等；
S2：进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；所述运动姿态信息，包括：仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数等参数信息；
S3：将S2中获得的仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数等做为非线性瞬态动力学的输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；
S4：根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。
另一方面，本发明还提供了一种多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的系统，包括：
获取模块，获取多体动力学的仿真车辆模型；仿真车辆模型参数包括汽车外形信息，多体动力学仿真计算的输入信息和输出控制信息等。
仿真模块，进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；所述运动姿态信息，包括：仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数等参数信息。
分析处理模块，将运动姿态信息，作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；
定损模块，根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。定损模块中包含有车辆碰撞损伤信息和与之对应的显式动力学仿真结果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法，其特征在于，包括：
S1：获取多体动力学的仿真车辆模型；
S2：进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；
S3：将S2中获得的运动姿态信息，作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；
S4：根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。
2.根据权利要求1所述的多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法，其特征在于，步骤S1中多体动力学的仿真车辆模型参数包括汽车外形信息，多体动力学仿真计算的输入信息和输出控制信息。
3.根据权利要求1所述的多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法，其特征在于，所述运动姿态信息，包括：仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数的参数信息。
4.根据权利要求3所述的多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法，其特征在于，步骤S3中将仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数做为非线性瞬态动力学的输入控制信息。
5.多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的系统，其特征在于，包括：
获取模块，获取多体动力学的仿真车辆模型；
仿真模块，进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；
分析处理模块，将运动姿态信息，作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；
定损模块，根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。
6.根据权利要求5所述的多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的系统，其特征在于，多体动力学的仿真车辆模型参数包括汽车外形信息，多体动力学仿真计算的输入信息和输出控制信息。
7.根据权利要求5所述的多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的系统，其特征在于，所述运动姿态信息，包括：仿真车辆的总体质量，质心坐标，速度，加速度信息和地面摩擦系数的参数信息。
8.根据权利要求5所述的多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的系统，其特征在于，定损模块中包含有车辆碰撞损伤信息和与之对应的显式动力学仿真结果。
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