图2 VPG中的自动生成焊点
3. 悬挂模型
如果用户有悬挂的CAD模型，可以将其直接划分网格得到三维的有限元悬挂。VPG中自带10种前后悬挂可供用户选择（如图3）。如果通过VPG自动产生悬挂，用户需要简单进行悬挂硬点几何位置的调整，将VPG悬挂各个关键点的几何坐标调整为用户所分析悬挂的几何坐标，之后就可以让VPG悬挂和车身处于适当的相对位置，以便于悬挂和车身的连接。
图3 MACPHERSON A-ARM 悬挂模型和HOTCHKISS 悬挂模型
4. 可变形轮胎模型
轮胎是车辆动力学中的重要分析对象，也是一个非常复杂的动力学分析对象。在VPG中，用户不需要自己创建复杂的轮胎模型。VPG中有自带的可变形轮胎模型（见图4），该模型采用气囊模型，材料、刚度等各种数据都已经过多次试验验证。做被动安全性分析时，用户可以直接使用VPG轮胎的各种默认值。VPG中还提供了用户自定义的轮胎，如果用户希望分析自己的轮胎，也同样可以在一个界面中完成。
图4 五连杆后悬架和VPG轮胎及其变形情况
5. 假人及安全带模型
在国家发布的正面碰撞法规中规定了假人的各种性能指标，因此假人的安置在正面碰撞仿真中是必需的。用户可能可以通过各种渠道得到某种假人模型，但是由于假人的各个关节连接非常复杂，通用的前处理软件根本无法对复杂的假人进行坐姿调整。假人的放置对指标的计算值影响很大，不合理的放置得到的必然是不准确的计算结果。
VPG中内置有FTSS假人、LSTC假人和VPG假人。在VPG中调整假人的坐姿非常方便，而且考虑到人体实际情况，对各种关节的转动角度进行了内部限制，无需用户干预就可以避免发生不实际的转动角度。
假人中内置有测量点，如果通过通用的前处理软件导入假人模型，假人的节点和单元编号将重新排序，这会导致内置测量点的丢失。没有测量点提供测量数据，那么假人的安置也就毫无意义了。利用VPG内置假人则无需考虑假人测量点的丢失，这也是VPG在整车碰撞分析中不可替代的原因之一。
图5 VPG假人与安全带模型
利用VPG放置假人的同时，可以给假人加安全带。对于内置的假人，VPG有对应的安全带模型，只需用户指定安全带与车身连接的四个点的坐标就可以创建好安全带，并且与假人没有穿透，安全带与假人之间的接触定义也同时自动完成（见图5）。
6. 法规及测试工具
我国目前已发布的正面碰撞法规和2006年将要发布的侧面碰撞法规都是根据欧共体标准制订的。VPG内置了所有美国(FMVSS, Federal Motor Vehicle Safety Standards)和欧共体(ECE, Economic Commission for Europe Regulations) 被动安全性测试标准及其相应的测试工具。VPG用户可以免费使用其中的所有测试工具，包括正面40%偏置撞用可变形固定壁障和侧面碰撞用运动壁障小车（见图6），这就大大减少了用户建模的工作量，并且不必测试、调整壁障的各种性能，使用户可以快速建立完全适合法规的模拟环境。
总之，安全性（主动安全和被动安全）已成为当今汽车技术发展的主旋律，汽车碰撞模拟分析的目的是为了提高汽车的被动安全性。VPG集成化的程序组件满足了汽车被动安全的要求，通过车体变形，吸收能量，缓和冲击，且在保证车内乘员生存空间的同时，保证发生碰撞后乘员自行脱险的可能性和易于车外救助的开展，为汽车安全性设计提供助力。
AI《汽车制造业》杂志 ( |
您的位置：技术工种之机修知识网
→ 汽车修理知识
→ 正文
本文章所属分类：首页
→ 汽车修理知识