CN107220419A - 一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，属于航空生物力学仿真领域；首先参照某型舰载机，利用三维造型软件和混合网格建立座椅的有限元模型；并根据标准姿势设置Hybrid3型假人模型的初始状态；采用混合安全带模式，拉紧机构到肩部采用多体模型，其余部分采用有限元模型；然后，将座椅、假人和背带模型组合为人椅背带系统模型，按实际舰载机中的姿态设置座椅椅背倾斜角，假设座椅与飞机之间为刚性连接，建立座椅与人以及人与背带之间的接触；最后根据实际舰载机阻拦着舰加速度，采用底板处的加速度曲线作为仿真分析的输入曲线施加在座椅底部，输入给计算模型进行仿真计算；可以评估背带系统约束效果和飞行员面临的安全风险。
Description
技术领域
本发明属于航空生物力学仿真领域，具体是一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法。
背景技术
舰载机在航母甲板上降落时滑跑的距离短，需要借助拦阻系统实现。在拦阻着舰过程中会产生较大的持续性载荷，影响飞行员的生理健康和操纵工效。虽然，现役舰载机座舱内配备的座椅背带约束系统有助于减弱拦阻载荷给飞行员生理健康和操纵工效带来的不利影响，但在实际使用过程中的防护效果不甚理想，需要继续得到系统研究。
目前，通过开展大量的地面载人弹射实验、地面载动物弹射实验和飞行实验来研究舰载机座椅背带约束防护效果和人体可能的损伤情况，这样做需要耗费大量的人力物力。
飞行员座椅背带约束系统是一种四点式安全带，这种安全带比汽车领域常见的两点式、三点式安全带具有更复杂的结构和更平缓的约束特征，能更好的保护头部、胸部和脊柱。在汽车领域，多采用专业汽车安全软件Madymo进行多刚体建模和仿真，或者是采用LS-DYNA软件进行有限元建模和仿真。但是相比汽车安全带领域，关于舰载机飞行员座椅背带约束系统在原始数据获取、系统结构和工作原理上都更加复杂，汽车领域的研究方法，都不能直接应用到舰载机上关于飞行员背带约束系统的建模与仿真中，需要效率和精度更高的更有效的建模和仿真方法，以实现飞行员在典型航空飞行过程中的约束效果评价。
在航空领域，国内外鲜有舰载机背带约束系统建模与仿真方面的研究，一些相关研究多集中头颈部响应、操作影响和追撞环境的影响方面。
例如文献1：鲁廷,王亚伟,柳松杨等.拦阻着舰过程中飞行员头颈部的动力学响应[J].医用生物力学,2012,27(6):10-16；采用ADAMS软件建立包括头部、7个颈椎和2个胸椎共10个刚体的人体头颈部的多体动力学模型，并分析了航母舰载机拦阻着舰过程中飞行员在佩戴和不佩戴头盔时的头颈部动力学响应以及主要肌肉应变量，但是没有考虑背带约束系统可能的影响。
文献2：都承斐,王丽珍,柳松杨等.机动飞行过载时操纵杆位置对飞行员操控影响的生物力学研究[J].航天医学与医学工程,2014,(4):286-288；采用Hypermesh软件建立了完整的人－椅系统有限元模型，该模型包括多体动力学假人、弹射座椅、约束系统以及惯性锁强制机构，对模型施加不同方向的加速度载荷，从生物力学的角度对比研究不同位置的操纵杆以及不同大小的椅背角对飞行员操控工效的影响。该方法对刚性人体，但是网格数量过多，计算效率很低，也没有考虑舰载机输入载荷的问题。
文献3：李梦晓，向锦武，任毅如等.航空座椅适坠性评估与分析方法[J].北京航空航天大学学报，2016，42(2):383-390；为了研究某航空座椅在坠撞环境下的结构响应特性，针对座椅和假人耦合系统，先建立了座椅的有限元模型，并将有限元模型和50分位HybridⅢ型多刚体假人模型耦合，综合使用非线性有限元软件LS-DYNA和多刚体动力学软Madymo开展了联合仿真，但是安全带采用了多刚体模型，无法准确考虑其对人体的约束和安全带的作用力。
所以，对于舰载机弹射起飞、拦阻着舰和机动飞行等特殊应用场景，有必要发展一种有针对性的背带约束系统的建模和仿真方法，能更有效的分析和评估舰载机特性飞行条件下的潜在损伤。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，能充分考虑座椅刚性、人体的多节段和安全带弹性约束等问题的影响，针对特定的对象采用了不同的建模方式，其中，假人采用六面体和四面体混合网格进行划分，根据实际飞行操作过程中规定的标准姿势设置假人模型的初始状态；采用混合安全带模式，拉紧机构到肩部采用多体模型，其余部分采用有限元模型。利用三维造型软件建立座椅的几何模型，采用六面体和四面体混合网格以及刚性材料，建立座椅的有限元模型。
通过对多刚体的人体模型，多刚体与有限元结合的背带模型以及有限元结合刚性材料的座椅模型，采用混合求解算法，利用有限元算法计算接触力，再利用多刚体模型计算人体各阶段受力和运动；在保证仿真精度的前提下，具有更高的仿真效率。
具体步骤如下：
步骤一、采用六面体和四面体混合网格以及刚性材料建立座椅的有限元模型；
具体建立过程为：
获取某座椅的公开图像和部分尺寸，在三维造型软件中建立座椅几何模型；并采用六面体和四面体混合网格以及刚性材料，建立座椅的有限元模型。
步骤二、在座椅有限元模型上建立具有生物力学特征的多刚体假人模型；
假人模型的初始状态根据实际飞行操作过程中规定的标准姿势设置，其中假人躯干与座椅椅背贴合，头部后侧紧贴头靠，双腿自然垂落，双臂屈伸做抓握操纵杆动作。
步骤三、建立多刚体假人模型使用的背带模型；
混合安全带模式，是指拉紧机构到肩部采用多体模型，其余与人体接触部分采用有限元模型；定义安全带的各个分段，每段安全带有两个组成点，给定各个分段安全带的织物刚度特性。安全带不同段之间的连接通过定义滑环实现，根据滑环的位置与类型不同，定义滑环不同的摩擦系数。拉紧机构放在刻肩带起始点上，并将安全带放置在假人身上的适当位置。
步骤四、将建立的座椅模型、假人模型和背带模型组合为人椅背带系统模型；
按实际人员姿态，设置座椅椅背倾斜角，建立座椅与人以及人与背带之间的接触，在假人与座椅之间的接触定义中设置座椅为主接触面，在假人与背带的接触约束中定义假人为主接触面。
步骤五、提取出座椅加速度曲线中的参数后进行高频滤波处理，保留低频波动特征，作为计算模型的输入；
步骤六、利用输入参数对舰载机飞行员进行生物力学仿真，得到最终时刻假人各刚体节段的位移和姿态，以及每个刚体的铰约束力。
具体步骤如下：
步骤601、设定假人的初始速度和初始加速度均为0，将滤波后的加速度数据作为座椅的加速度。
步骤602、启动仿真，对于tn时刻，确定人椅背带系统模型的主从接触面，利用基于从接触面节点在主接触面接触厚度的穿透的接触算法进行搜索，将穿透记为发生接触，获取所有发生接触的假人刚体节段。
步骤603、对于每一个存在接触的假人刚体节段i，计算该刚体节段i的接触合力和合力矩。
具体为：首先，对于每一个存在接触的假人刚体节段i，利用节点在主接触面的穿透量除以主接触面单元厚度得到应变；
然后，通过假人的“应力－应变”接触特性曲线，获取发生接触表面的单元接触应力σi；
进一步，利用单元接触应力σi乘以接触单元面积得到单元接触力fi，通过对接触面积上的所有单元进行积分，得到刚体节段i的接触合力Fp和作用点位置；
刚体节段i的接触合力Fp计算如下：
Fp＝∑fi (1)
最后，计算接触合力Fp对于该刚体节段i质心的合力矩；
对于每一个不存在接触的假人刚体节段，其接触合力和合力矩均为0。
步骤604、对于某铰相连的两个刚体节段i和j，考虑两个刚体节段间的接触合力和合力矩，先计算节段i的质心运动方程，节段j的运动根据节段i的相对关系来进行计算。
刚体节段i的合力矢量Fi和合力矩矢量Ti，质心运动方程如下：
其中，mi为刚体节段i的质量，为刚体节段i质心的加速度，是刚体节段i相对于惯性空间原点的矢径对时间的二阶导数，Fi为刚体节段i质心合力的矢量；Ji为刚体节段i对于质心的惯性张量，ωi为刚体节段i的角速度矢量，是刚体节段i局部坐标系相对于惯性系转角对时间的一阶导数；为刚体节段i的角加速度矢量，是刚体节段i局部坐标系相对于惯性系转角对时间的二阶导数，Ti为刚体节段i质心的合力矩矢量，其中Fi和Ti都包括了铰作用的约束力和约束扭矩以及接触合力和合力矩。
步骤605、利用刚体节段的质心运动方程，分别乘以位置矢量的变化量δri和方向矢量的变化量δπi，并相加得到动力学普遍方程；
步骤606、在变化量δri和δπi不违背刚体间连接铰约束类型的情况下，利用虚功原理消除刚体节段i的质心运动方程中未知的铰约束力和约束扭矩。
步骤607、针对整个多刚体系统，根据动力学普遍方程，计算任意两个铰相连的刚体节段的之间矩阵形式；
其中，r为系统中各个刚体的矢径列阵，r＝[r1,r2,r3,...rN]T；ω为系统中各个刚体的转动角速度列阵，ω＝[ω1,ω2,ω3,...ωN]T；
δr为系统中各个刚体的虚位移，δr＝[δr1,δr2,δr3,...δrN]T；δπ为系统中各个刚体的虚角位移，δπ＝[δπ1,δπ2,δπ3,...δπN]T；
m为各个刚体相应的质量，m＝diag[m1,m2,m3,...mN]；J为各个刚体相应的惯量矩阵，J＝diag[J1,J2,J3,...JN]；F为各个刚体相应的接触合力的矩阵，F＝[F1,F2,F3,...FN]T；T为各个刚体相应的合力矩的矩阵，T＝[T1,T2,T3,...TN]T。
步骤608、通过广义坐标计算任意两个铰相连的刚体节段之间的矩阵形式中的矢径与角速度；
广义坐标为相邻刚体的相对位移和相对转角，也就是相邻刚体之间铰的自由度；系统任意刚体的位置和姿态通过广义坐标和时间表示。
广义坐标和矢径与角速度存在如下关系：
矩阵α，β，u，v是坐标转换矩阵，其具体表达式与刚体系统中的运动铰类型有关，不同的铰由于其自由度数量和自由度类型的不同，转换关系也就不同。α，β分别表达广义坐标与刚体矢径和角速度的转换关系。u，v连同α，β构成了广义坐标加速度与刚体质心加速度和刚体角加速度的转换关系；δq为广义坐标的变分。
步骤609、利用任意两个铰相连的刚体节段的之间矩阵形式，以及矢径与角速度计算等效质量矩阵A和等效外载荷矩阵B之间的关系；
将广义坐标和矢径与角速度之间的关系式(6)(7)代入式(5)，得到如下关系：
当多体系统的结构，铰的位置和类型以及受力情况等参数确定后，可以求出等效质量矩阵A和等效外载荷矩阵B，矩阵A完全取决于广义坐标q，矩阵B取决于广义坐标q及其一阶导数。
步骤610、采用数值方法求解等效质量矩阵A和等效外载荷矩阵B之间关系式的二阶微分方程式，并且联立广义坐标和矢径与角速度的关系式，求得假人模型任意刚体节段在某时刻的运动参数，进而获得各刚体节段的位移和姿态。
运动参数，包括速度，加速度，角速度和角加速度。
步骤611、利用假人各刚体节段的位移和姿态，计算每个刚体的铰约束力。
在计算铰的约束力时，对各铰解除约束，然后对于每个刚体的动力学方程式(2)(3)计算铰的约束反力。
步骤612、递推时间到下一时刻tn+1，返回步骤603，直至到达仿真要求的时间长度。
步骤七、根据仿真最终时刻假人各刚体节段的位移和姿态，评估背带系统的约束效果；同时，根据仿真最终时刻各刚体节段的铰约束力判断飞行员关节的受力情况；
获得假人模型各部分的运动学响应和关节受力情况，用于以下方面：结合损伤生物力学中的损伤准则可评估飞行员在训练过程中由于关节受载过大带来的损伤；结合座舱布局可判断飞行员在运动响应过程中是否会与座舱仪器仪表发生碰撞，导致误操作或受到损伤。
本发明的优点在于：
1)、一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，结合三维建模、多刚体和有限元组合的数值仿真，针对特定的对象采用了不同的建模方式。
2)、一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，有助于明确现有装备的防护效果，还可用于复杂着舰工况下的飞行员安全评估，以及现役装备的改进设计。
3)、一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，应用本方法，可以开展对舰载机人椅背带系统的动力学仿真的深入研究，评估背带系统约束效果和飞行员面临的安全风险。
附图说明
图1是本发明一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法的流程图；
图2是本发明利用输入参数对舰载机飞行员进行生物力学仿真的流程图；
图3是本发明建立座椅有限元模型的示意图；
图4是本发明建立的座椅有限元模型使用的材料特征参数；
图5是本发明50百分位Hybrid 3的多刚体假人有限元模型示意图；
图6是本发明假人有限元模型的腰部背带滑环特性示意图；
图7是本发明假人模型使用的背带有限元模型示意图；
图8是本发明使用不同分位的假人系统模型示意图；
图9是本发明仿真与现有公开的实验数据的对比图。
具体实施例
下面结合附图对本发明的具体实施方法进行详细说明。
本发明一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，实施时利用常规的三维建模软件CATIA和有限元分析软件Madymo，使用的设备为能安装CATIA/Madymo软件的计算机设备，计算机应安装相应软件；
本发明首先参照某型舰载机弹射座椅的真实资料，利用三维造型软件建立座椅的几何模型，将其导入至Madymo软件中，采用六面体和四面体混合网格建立座椅的有限元模型。其次采用Madymo软件中提供的Hybrid3型假人开展研究，根据实际飞行操作过程中规定的标准姿势设置假人模型的初始状态，假人同样采用六面体和四面体混合网格进行划分，定义假人各部分的关节及假人各部分之间的弹性。然后使用Madymo软件中的BELT单元定义安全带及安全带不同段之间的连接，采用混合安全带模式，拉紧机构到肩部采用多体模型，其余部分采用有限元模型。
在Madymo软件中将已建立的上述椅、人和背带模型组合为人椅背带系统模型。按实际舰载机中的姿态设置座椅椅背倾斜角，假设座椅与飞机之间为刚性连接，建立座椅与人以及人与背带之间的接触。最后根据实际舰载机阻拦着舰加速度，采用底板处的加速度曲线作为仿真分析的输入曲线施加在座椅底部，输入给计算模型进行仿真计算。
如图1所示，具体步骤如下：
步骤一、采用六面体和四面体混合网格以及刚性材料，建立座椅的有限元模型；
具体建立过程为：
首先，根据某舰载机弹射座椅的公开图像和部分尺寸，获取座椅主要尺寸的真实数据。
然后，根据座椅的真实尺寸，在三维造型软件CATIA中建立具有真实尺寸特点的座椅几何模型，并导入至madymo软件。
CATIA(Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application，计算机辅助三维应用程序接口)是法国达索公司的产品开发CAD/CAE/CAM一体化软件。
最后，madymo软件采用六面体和四面体混合网格以及刚性材料，建立座椅的有限元模型。
本发明参照K-36弹射座椅的公开图片资料，获取座椅主要尺寸；在CATIA中建立了座椅的几何模型，将其导入至MADYMO软件中采用六面体和四面体混合网格建立了座椅的有限元模型，共包含2532个六面体网格和384个四面体网格，如图3所示，座板厚度为0.2m，宽为0.6m，长度为0.7m，座椅背板高度为1.0m，倾角为17°。由于研究中无需考虑座椅的应力应变信息，因此将其设置为刚性材料以降低计算量，而座椅上的网格则用于定义人椅背带系统的接触以防人体与座椅发生不合理的穿透。
如图4所示，表现了座椅材料的加载特性，横坐标表示形变量，纵坐标表示在相应形变量下的载荷；座椅材料特性参数为：迟滞斜率为1.0×106，阻尼系数100。
步骤二、在座椅模型上，采用madymo软件建立具有生物力学特征的多刚体假人模型；
如图5所示，本发明采用madymo中提供的五十百分位Hybrid3型假人开展研究，根据实际飞行操作过程中规定的标准姿势设置假人模型的初始状态，其中假人躯干与座椅椅背贴合，头部后侧紧贴头靠，双腿自然垂落，双臂屈伸做抓握操纵杆动作，假人同样采用六面体和四面体混合网格进行划分，模型中共包含5309个六面体网格和1526个四面体网格。
分别选用第5％，50％，95％男性假人，假人各部分的关节用球形铰链和旋转铰链单元定义，并利用非线性的扭矩弹簧和阻尼单元连接来模拟人体各部分之间的弹性。约束系统模型主要包括安全带单元、卷收器单元，以及触发卷收器工作的加速度传感器单元。
步骤三、采用madymo软件，建立多刚体假人模型真实使用的背带模型；
在madymo软件中，使用BELT单元定义安全带；根据滑环的位置与类型不同，定义滑环不同的摩擦系数。如图6所示，横坐标表示时间，纵坐标表示摩擦系数，可以看出摩擦系数和随时间的变化规律；采用混合安全带模式，是指拉紧机构到肩部采用多体模型，其余部分采用有限元模型；拉紧机构放在刻肩带起始点上，将安全带放置在假人身上的适当位置；如图7所示；背带系统简化成12段，其中有2段为多体模型，其余均为有限元模型。注意：安全带需要放置在假人身上的适当位置；定义实际拉紧机构特性，当过载小于2g时，拉紧机构不启动；当过载大于2g时，拉紧机构启动，锁止肩带。肩带行程设置为0.6米。
定义背带材料，密度1325kg/m3，迟滞斜率6.0×109，迟滞模型为1；单元厚度为1mm。
步骤四、将建立的座椅模型、假人模型和背带模型组合为人椅背带系统模型；
在Madymo中按实际人员姿态，设置座椅椅背倾斜角为3°，假设座椅与飞机之间为刚性连接。建立座椅与人以及人与背带之间的接触，在假人与座椅之间的接触定义中设置座椅为主接触面，在假人与背带的接触约束中定义假人为主接触面；分别选用第5％，50％，95％三种百分位人体模型组合后的人椅背带系统模型，如图8所示。
步骤五、利用Origin软件提取出座椅加速度曲线中的参数后进行高频滤波处理，保留低频波动特征，作为计算模型的输入；
采用底板处的加速度曲线作为仿真分析的输入曲线施加在座椅底部；用Origin攫取出曲线中参数并进行高频滤波处理以降低飞机震动等带来的噪声，保留对生物力学仿真中非常重要的低频波动特征；再输入给计算模型。
步骤六、利用输入参数对舰载机飞行员进行生物力学仿真，得到最终时刻假人各刚体节段的位移和姿态，以及每个刚体的铰约束力。
将处理过的高可信度参数输入给计算模型，运动方程为牛顿-欧拉刚体质心运动方程，利用虚功原理消除未知的铰约束力和扭矩，通过给定铰坐标和它们对时间的一阶导数(前面步骤给出的初始条件)，采用数值方法求解运动方程，数值积分方法选择带有固定或可变时间步长的改进欧拉方法，进行积分可以计算体坐标系相对于参考空间坐标系的运动。得到假人模型各部分的运动学响应和关节受力情况，从而判断飞行员在拦阻阶段同座舱仪器仪表等的碰撞概率，以及飞行员在训练过程中可能的损伤。
具体步骤如下：
步骤601、设定假人的初始速度和初始加速度均为0，将滤波后的加速度数据作为座椅的加速度。
步骤602、启动仿真，对于tn时刻，确定人椅背带系统模型的主从接触面，利用基于从接触面节点在主接触面接触厚度的穿透的接触算法进行搜索，将穿透记为发生接触，获取所有发生接触的假人刚体节段。
步骤603、对于每一个存在接触的假人刚体节段i，计算该刚体节段i的接触合力和合力矩。
具体为：首先，对于每一个存在接触的假人刚体节段i，利用节点在主接触面的穿透量除以主接触面单元厚度得到应变；
然后，通过假人的“应力－应变”接触特性曲线，获取发生接触表面的单元接触应力σi；
进一步，利用单元接触应力σi乘以接触单元面积得到单元接触力fi，通过对接触面积上的所有单元进行积分，得到刚体节段i的接触合力Fp和作用点位置；
刚体节段i的接触合力Fp计算如下：
Fp＝∑fi (1)
最后，计算接触合力Fp对于该刚体节段i质心的合力矩；
对于每一个不存在接触的假人刚体节段，其接触合力和合力矩均为0。
步骤604、对于某铰相连的两个刚体节段i和j，利用刚体节段的合力和合力矩，分别计算刚体节段i的质心运动方程；具有连接关系的刚体节段j的运动基于刚体节段i来进行描述；
刚体节段i的质心运动方程包括接触合力的矢量Fi和合力矩矢量Ti，公式如下：
其中，mi为刚体节段i的质量，为刚体节段i质心的加速度矢量，是刚体节段i相对于惯性空间原点的矢径对时间的二阶导数，Fi为刚体节段i质心接触合力的矢量；
Ji为刚体节段i对于质心的惯性张量，ωi为刚体节段i的角速度矢量，是刚体节段i局部坐标系相对于惯性系转角对时间的一阶导数；为刚体节段i的角加速度矢量，是刚体节段i局部坐标系相对于惯性系转角对时间的二阶导数，Ti为刚体节段i质心的合力矩矢量；
对于系统中的任一体，Fi和Ti都包括了铰作用的约束力和约束扭矩；当已知系统的加速度时，可以确定它们的大小。
步骤605、利用刚体节段i的质心运动方程，分别乘以位置矢量的变化量δri和方向矢量的变化量δπi，并相加得到动力学普遍方程；
步骤606、在变化量δri和δπi不违背刚体间连接铰约束类型的情况下，利用虚功原理消除刚体节段i的质心运动方程中未知的铰约束力和约束扭矩。
步骤607、针对整个多刚体系统，根据动力学普遍方程，计算任意两个铰相连的刚体节段的之间矩阵形式；
其中，r为系统中各个刚体的矢径列阵，r＝[r1,r2,r3,...rN]T；ω为系统中各个刚体的转动角速度列阵，ω＝[ω1,ω2,ω3,...ωN]T；
δr为系统中各个刚体的虚位移，δr＝[δr1,δr2,δr3,...δrN]T；δπ为系统中各个刚体的虚角位移，δπ＝[δπ1,δπ2,δπ3,...δπN]T；
m为各个刚体相应的质量，m＝diag[m1,m2,m3,...mN]；J为各个刚体相应的惯量矩阵，J＝diag[J1,J2,J3,...JN]；F为各个刚体相应的接触合力的矩阵，F＝[F1,F2,F3,...FN]T；T为各个刚体相应的合力矩的矩阵，T＝[T1,T2,T3,...TN]T。
步骤608、通过广义坐标计算任意两个铰相连的刚体节段之间的矩阵形式中矢径与角速度的关系；
广义坐标为相邻刚体的相对位移和相对转角，也就是相邻刚体之间铰的自由度；系统任意刚体的位置和姿态通过广义坐标和时间表示。
广义坐标和矢径与角速度存在如下关系：
矩阵α，β，u，v实质是坐标转换矩阵，其具体表达式与刚体系统中的运动铰类型有关，不同的铰由于其自由度数量和自由度类型的不同，转换关系也就不同。α，β分别表达广义坐标与刚体矢径和角速度的转换关系。u，v连同α，β构成了广义坐标加速度与刚体质心加速度和刚体角加速度的转换关系；δq为广义坐标的变分。
步骤609、利用任意两个铰相连的刚体节段的之间矩阵形式，以及矢径与角速度的关系计算等效质量矩阵A和等效外载荷矩阵B之间的关系；
将广义坐标和矢径与角速度之间的关系式(6)(7)代入式(5)，得到如下关系：
当多体系统的结构，铰的位置和类型以及受力情况等参数确定后，可以求出等效质量矩阵A和等效外载荷矩阵B，矩阵A完全取决于广义坐标q，矩阵B取决于广义坐标q及其一阶导数。由于假人模型中的铰个数较多，类型也存在差异，矩阵A，B的表达式极为复杂。
步骤610、采用数值方法求解等效质量矩阵A和等效外载荷矩阵B之间关系式的二阶微分方程式，并且联立广义坐标和矢径与角速度的关系式，求得假人模型任意刚体节段在某时刻的运动参数，包括速度，加速度，角速度和角加速度，进而获得各刚体节段的位移和姿态。
步骤611、利用假人各刚体节段的位移和姿态，计算每个刚体的铰约束力。
在步骤603中推导的动力学方程利用虚功原理消除了铰的束反力。实际需要计算铰的约束力来判断关节受力情况时，在计算铰的束力时，可以对各铰解除约束，然后对于每个刚体的动力学方程式(2)(3)计算铰的约束反力。
步骤612、递推时间tn+1到下一时刻，直至到达仿真要求的时间长度。
步骤七、根据仿真最终时刻假人各刚体节段的位移和姿态，评估背带系统的约束效果；同时，根据仿真最终时刻各刚体节段的铰约束力判断关节受力情况；
本发明计算结果与现有公开的实验数据相比较，如图9所示，横坐标为时间历程，纵坐标为头部X方向的加速度，现有公开的实验数据中测得的加速度曲线同本发明得到的仿真结果吻合度很好；在第175毫秒处出现了第一个正向过载峰值，第260毫秒出现第一个负向过载峰值，之后持续按照一定频率波动，在前1000毫秒内的波动频率吻合很好，但是幅值存在一定差异，来源于二者测点位置略有区别，现有公开的实验数据中测点位于飞行员头盔，而本发明的仿真测点位于头部，而当头盔与飞行员头部发生相对转动时X方向加速度值会产生变化；在后续1000毫秒到4000毫秒内，波动的频率和幅度都具有很好一致性。
根据运动及受力判断飞行员的碰撞和损伤：根据仿真得到的人体运动幅度，评估背带系统的约束效果，获得假人模型各部分的运动学响应和关节受力情况，用于以下方面：结合损伤生物力学中的损伤准则可评估飞行员在训练过程中由于关节受载过大带来的损伤；结合座舱几何建模布局可判断飞行员在拦阻阶段运动响应过程中是否会与座舱仪器仪表发生碰撞的概率，导致误操作或受到损伤可能带来的风险。
Claims (5)
1.一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、选用刚性材料建立座椅的有限元模型，在座椅有限元模型上建立具有生物力学特征的多刚体假人模型以及假人的背带模型；并将座椅、假人和背带模型组合为人椅背带系统模型；
多刚体假人的躯干与有限元座椅模型的椅背贴合，在假人与座椅之间的接触中设置座椅为主接触面；假人的背带模型采用混合安全带模式，拉紧机构到肩部采用多刚体模型，其余部分采用有限元模型；在假人与背带的接触约束中定义假人为主接触面；
步骤二、提取出座椅的加速度曲线中的参数后进行高频滤波处理，保留低频波动特征，作为计算模型的输入参数；
步骤三、利用输入参数对舰载机飞行员进行生物力学仿真，得到最终时刻假人各刚体节段的位移和姿态，以及每个刚体的铰约束力；
具体步骤如下：
步骤301、设定假人的初始速度和初始加速度均为0，将滤波后的加速度数据作为座椅的加速度；
步骤302、启动仿真，对于tn时刻，确定人椅背带系统模型的主从接触面，利用基于从接触面节点在主接触面接触厚度的穿透的接触算法进行搜索，将穿透记为发生接触，获取所有发生接触的假人刚体节段；
步骤303、对于每一个存在接触的假人刚体节段i，计算该刚体节段i的接触合力和合力矩；
步骤304、考虑两个刚体节段间的接触合力和合力矩，先计算节段i的质心运动方程，节段j的运动根据节段i的相对关系来进行计算；
刚体节段i的质心运动方程包括接触合力的矢量Fi和合力矩矢量Ti，公式如下：
<mrow>
<msub>
<mi>m</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<msub>
<mover>
<mi>r</mi>
<mo>&CenterDot;&CenterDot;</mo>
</mover>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>F</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
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</mrow>
</mrow>
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<mi>J</mi>
<mi>i</mi>
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<mo>&CenterDot;</mo>
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<mo>+</mo>
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<mo>=</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>3</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，mi为刚体节段i的质量，为刚体节段i质心的加速度，是刚体节段i相对于惯性空间原点的矢径对时间的二阶导数，Fi为刚体节段i质心接触合力的矢量；
Ji为刚体节段i对于质心的惯性张量，ωi为刚体节段i的角速度矢量，是刚体节段i局部坐标系相对于惯性系转角对时间的一阶导数；为刚体节段i的角加速度矢量，是刚体节段i局部坐标系相对于惯性系转角对时间的二阶导数，Ti为刚体节段i质心的合力矩矢量；
步骤305、利用刚体节段i的质心运动方程，分别乘以位置矢量的变化量δri和方向矢量的变化量δπi，并相加得到动力学普遍方程；
<mrow>
<msub>
<mi>&Sigma;&delta;r</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mo>{</mo>
<msub>
<mi>m</mi>
<mi>i</mi>
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<mo>&CenterDot;&CenterDot;</mo>
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<mo>+</mo>
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<mo>{</mo>
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<mi>J</mi>
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<mo>+</mo>
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<mi>i</mi>
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<mi>J</mi>
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<mo>&CenterDot;</mo>
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<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>}</mo>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>4</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
步骤306、在变化量δri和δπi不违背刚体间连接铰约束类型的情况下，利用虚功原理消除刚体节段i的质心运动方程中未知的铰约束力和约束扭矩；
步骤307、针对整个多刚体系统，根据动力学普遍方程，计算任意两个铰相连的刚体节段的之间矩阵形式；
<mrow>
<msup>
<mi>&delta;r</mi>
<mi>T</mi>
</msup>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mo>{</mo>
<mi>m</mi>
<mover>
<mi>r</mi>
<mo>&CenterDot;&CenterDot;</mo>
</mover>
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<mi>F</mi>
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<mo>+</mo>
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<mi>&delta;&pi;</mi>
<mi>T</mi>
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<mo>+</mo>
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<mi>J</mi>
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<mo>}</mo>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>5</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
1
其中，r为系统中各个刚体的矢径列阵，r＝[r1,r2,r3,...rN]T；ω为系统中各个刚体的转动角速度列阵，ω＝[ω1,ω2,ω3,...ωN]T；
δr为系统中各个刚体的虚位移，δr＝[δr1,δr2,δr3,...δrN]T；δπ为系统中各个刚体的虚角位移，δπ＝[δπ1,δπ2,δπ3,...δπN]T；
m为各个刚体相应的质量，m＝diag[m1,m2,m3,...mN]；J为各个刚体相应的惯量矩阵，J＝diag[J1,J2,J3,...JN]；F为各个刚体相应的接触合力的矩阵，F＝[F1,F2,F3,...FN]T；T为各个刚体相应的合力矩的矩阵，T＝[T1,T2,T3,...TN]T；
步骤308、通过广义坐标计算任意两个铰相连的刚体节段之间的矩阵形式中的矢径与角速度；
广义坐标为相邻刚体的相对位移和相对转角，也就是相邻刚体之间铰的自由度；系统任意刚体的位置和姿态通过广义坐标和时间表示；
广义坐标和矢径与角速度存在如下关系：
<mrow>
<mi>&delta;</mi>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mi>&alpha;</mi>
<mi>&delta;</mi>
<mi>q</mi>
<mo>;</mo>
<mover>
<mi>r</mi>
<mo>&CenterDot;&CenterDot;</mo>
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<mo>=</mo>
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<mo>&CenterDot;&CenterDot;</mo>
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<mo>+</mo>
<mi>u</mi>
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<mo>(</mo>
<mn>6</mn>
<mo>)</mo>
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</mrow>
<mrow>
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<mo>=</mo>
<mi>&beta;</mi>
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<mi>q</mi>
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<mo>=</mo>
<mi>&beta;</mi>
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<mo>&CenterDot;&CenterDot;</mo>
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<mo>+</mo>
<mi>v</mi>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>7</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
矩阵α，β，u，v是坐标转换矩阵，其具体表达式与刚体系统中的运动铰类型有关，不同的铰由于其自由度数量和自由度类型的不同，转换关系也就不同；α，β分别表达广义坐标与刚体矢径和角速度的转换关系；u，v连同α，β构成了广义坐标加速度与刚体质心加速度和刚体角加速度的转换关系；δq为广义坐标的变分；
步骤309、利用任意两个铰相连的刚体节段的之间矩阵形式，以及矢径与角速度计算等效质量矩阵A和等效外载荷矩阵B之间的关系；
将广义坐标和矢径与角速度之间的关系式(6)(7)代入式(5)，得到如下关系：
<mrow>
<mi>A</mi>
<mover>
<mi>q</mi>
<mo>&CenterDot;&CenterDot;</mo>
</mover>
<mo>=</mo>
<mi>B</mi>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>8</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
步骤310、采用数值方法求解等效质量矩阵A和等效外载荷矩阵B之间关系式的二阶微分方程式，并且联立广义坐标和矢径与角速度的关系式，求得假人模型任意刚体节段在某时刻的运动参数，进而获得各刚体节段的位移和姿态；
运动参数，包括速度，加速度，角速度和角加速度；
步骤311、利用假人各刚体节段的位移和姿态，计算每个刚体的铰约束力；
在计算铰的约束力时，对各铰解除约束，然后对于每个刚体的动力学方程式(2)(3)计算铰的约束反力；
步骤312、递推时间到下一时刻tn+1，返回步骤603，直至到达仿真要求的时间长度；
步骤四、根据仿真最终时刻假人各刚体节段的位移和姿态，评估背带系统的约束效果；同时，根据仿真最终时刻各刚体节段的铰约束力判断飞行员关节的受力情况；
获得假人模型各部分的运动学响应和关节受力情况，用于以下方面：结合损伤生物力学中的损伤准则评估飞行员在训练过程中由于关节受载过大带来的损伤；结合座舱布局判断飞行员在运动响应过程中是否会与座舱仪器仪表发生碰撞，导致误操作或受到损伤。
2.如权利要求1所述的一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，其特征在于，所述的步骤一中，建立座椅有限元模型具体为：
获取座椅的公开图像和部分尺寸，在三维造型软件中建立座椅几何模型，并采用六面体和四面体混合网格以及刚性材料，建立座椅的有限元模型。
3.如权利要求1所述的一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，其特征在于，所述的步骤一中，假人模型的初始状态根据实际飞行操作过程中规定的标准姿势设置，其中假人头部后侧紧贴头靠，双腿自然垂落，双臂屈伸做抓握操纵杆动作。
4.如权利要求1所述的一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，其特征在于，所述的步骤一中，安全带的每个分段有两个组成点，给定各个分段安全带的织物刚度特性；安全带不同段之间的连接通过定义滑环实现，根据滑环的位置与类型不同，定义滑环不同的摩擦系数；拉紧机构放在刻肩带起始点上，并将安全带放置在假人身上的适当位置。
5.如权利要求1所述的一种舰载机座椅背带约束系统的建模和仿真方法，其特征在于，所述的步骤303具体为：
首先，对于每一个存在接触的假人刚体节段i，利用节点在主接触面的穿透量除以主接触面单元厚度得到应变；
然后，通过假人的“应力－应变”接触特性曲线，获取发生接触表面的单元接触应力σi；
进一步，利用单元接触应力σi乘以接触单元面积得到单元接触力fi，通过对接触面积上的所有单元进行积分，得到刚体节段i的接触合力Fp和作用点位置；
刚体节段i的接触合力Fp计算如下：
Fp＝∑fi (1)
最后，计算接触合力Fp对于该刚体节段i质心的合力矩；
对于每一个不存在接触的假人刚体节段，其接触合力和合力矩均为0。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110390131A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-29 | 温州大学 | 一种汽车座椅性能仿真模型的构建方法及系统 |
| CN110803301A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-02-18 | 沈阳航空航天大学 | 一种新型的弹射座椅弹射出舱速度测量方法 |
| CN111324981A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-23 | 上汽大众汽车有限公司 | 安全带卷缩器模态计算的有限元建模方法 |
| CN111898218A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-06 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种变速器中间轴极限承载能力的预报方法 |
| CN112180728A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 北京石油化工学院 | 一种舰载机着舰纵向运动线性模型的构建方法 |
| CN112288845A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-29 | 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 | 一种热控仪表快速三维建模方法 |
| CN112668121A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-16 | 深圳华侨城文化旅游科技集团有限公司 | 一种八自由度设备仿真方法、计算机设备及存储介质 |
| CN113343370A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-09-03 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种航空座椅冲击试验仿真分析的塑性应变控制方法 |
| CN113919064A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-11 | 中国航天空气动力技术研究院 | 并联级间分离安全性判定方法、电子设备及介质 |
| CN115292822A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-11-04 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法及系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2382802A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | Jonathan Woodley | Load limiting seat belt restraint system |
| CN105448159A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-30 | 中国人民解放军海军总医院 | 一种用于舰载机飞行员训练损伤评估的三维虚拟仿真系统及仿真方法 |
-
2017
- 2017-05-16 CN CN201710341593.1A patent/CN107220419B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2382802A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | Jonathan Woodley | Load limiting seat belt restraint system |
| CN105448159A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-30 | 中国人民解放军海军总医院 | 一种用于舰载机飞行员训练损伤评估的三维虚拟仿真系统及仿真方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 李新飞: "舰载机起降关键技术仿真研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 * |
| 柳子栋 等: "基于安全准则的拦阻着舰参数适配特性研究", 《西北工业大学学报》 * |
| 焦晓辉 等: "舰载机进场动力补偿系统设计与仿真", 《计算机仿真》 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110390131A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-29 | 温州大学 | 一种汽车座椅性能仿真模型的构建方法及系统 |
| CN110803301A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-02-18 | 沈阳航空航天大学 | 一种新型的弹射座椅弹射出舱速度测量方法 |
| CN111324981A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-23 | 上汽大众汽车有限公司 | 安全带卷缩器模态计算的有限元建模方法 |
| CN111898218A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-06 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种变速器中间轴极限承载能力的预报方法 |
| CN112288845B (zh) * | 2020-09-18 | 2022-10-21 | 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 | 一种热控仪表快速三维建模方法 |
| CN112288845A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-29 | 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 | 一种热控仪表快速三维建模方法 |
| CN112180728B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-06-14 | 北京石油化工学院 | 一种舰载机着舰纵向运动线性模型的构建方法 |
| CN112180728A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 北京石油化工学院 | 一种舰载机着舰纵向运动线性模型的构建方法 |
| CN113343370A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-09-03 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种航空座椅冲击试验仿真分析的塑性应变控制方法 |
| CN113343370B (zh) * | 2020-12-29 | 2024-04-09 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种航空座椅冲击试验仿真分析的塑性应变控制方法 |
| CN112668121A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-16 | 深圳华侨城文化旅游科技集团有限公司 | 一种八自由度设备仿真方法、计算机设备及存储介质 |
| CN113919064A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-11 | 中国航天空气动力技术研究院 | 并联级间分离安全性判定方法、电子设备及介质 |
| CN115292822A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-11-04 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法及系统 |
| CN115292822B (zh) * | 2022-10-08 | 2023-02-07 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法及系统 |
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