专利名称：一种虚拟汽车碰撞检测系统及其构建方法
技术领域：
本实用新型涉及一种虚拟实验系统，具体涉及一种用于汽车碰撞实验的虚拟 实验系统及其构建方法。
背景技术：
长期以来，轿车安全性能的提高一直是汽车工业级所追求的目标。用实车碰 撞试验可以确定轿车的安全性能。用实车碰撞试验可以测定轿车的安全性能，但 因其需要在实物样车上安装各种测试设备，进行实地碰撞试验，成本昂贵，周期 很长。在国内也已经开始了探索汽车碰撞事故的计算机模拟应用吉林工业大学、 清华大学、中国科学技术大学等高校及学术机构进行了关于汽车碰撞分析的计算 机模拟、理论研究，并着手在根据碰撞试验数据，开发了车对车的计算机模拟软 件，表明我国在车辆碰撞事故再现方面取得了一定的进展。我国的汽车企业目前 仍然采用主要基于模仿设计、实物样车试验验证、主观经验评价、反复修改的整 车开发方法，耗资巨大、周期很长，严重制约着我国汽车工业的发展。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，设计开发出了一种开发周期短，使用成本低， 且实验结果更加真实的虚拟汽车碰撞检测系统。 本发明是通过以下技术方案实现的
一种虚拟汽车碰撞检测系统及其构建方法，其特征在于(1)根据车辆总 质量、总体尺寸和车辆类型基本信息然后根据零部件的外形尺寸建立汽车的几何 实体模型；然后根据碰撞试验项目将几何模型网格化；非重要部件采用近似的模 型；最后，定义汽车各个部分连接形式；
(2) 建立假人的有限元模型，还要分别建立安全带、安全气囊以及壁障的模型;
(3) 建立虚拟仿真和计算试验平台；(4)各种虚拟原型在虚拟试验场中的调用建立了虚拟试验场以后，可以调用各 种虚拟模型，将它们呈现在同一个虚拟环境中；然后定义碰撞的试验条件，并开 始模拟试验。
与传统的实车试验相比，应用虚拟现实碰撞平台具有快速、逼真、可重复性 高、成本低等特点。这种方法虽然不能完全取代实际的轿车碰撞试验，但却使厂 家能够根据模拟实验的结果更好的、更为精确的安排最后阶段的实验，从而降低 成本。
1、 开发周期短，成本低，能够普及使用。
2、 打破了当前各种虚拟现实及仿真平台单一用软件模拟的过程，创立了一整套 以硬件传感器网络平台为支撑，以软件虚拟现实平台为载体的全新虚拟现实 仿真平台，实现度更高，仿真度更强。创造了目前已有虚拟环境无法实现的 虚拟试验平台。
3、 相对其他软件平台，具有强大的模型库功能，接口开放。提供的模型库、工 具库及固化专家经验的自动化技术。
4、 对碰撞过程中所有基于非线性动力学问题进行模拟分析。
具体实施例方式
虚拟汽车碰撞试验场的建立虚拟试验的各个对象的模型都建立解决当前各 种仿真和试验平台只是单纯的针对某种车型和运动的单一软件形式。(1)建立一 个车与人的模型库，被测汽车的有限元模型库是进行虚拟碰撞试验的首要任务， 和设计平台相结合，车辆总质量、总体尺寸和车辆类型等基本信息然后根据零部 件的外形尺寸建立汽车的几何实体模型。然后需要根据碰撞试验项目将几何模型 网格化。对整个碰撞变形模式起决定性作用的重要部件，要建立精确的几何模型 和细化的网格尺寸；非重要部件，如发动机等，可以采用近似的模型。最后，要 定义汽车各个部分的材料、各部间之间的连接形式，如焊接、铆接等。(2)乘员 保护虚拟碰撞试验还需要建立假人的有限元模型，但因为假人的种类、形式相对 固定，所以很多软件提供备选的数字化假人模型，而不需要用户重新建立。另外， 根据试验项目的不同，可能还要分别建立安全带、安全气囊以及壁障等模型。(3) 建立虚拟仿真和计算试验平台。在这个平台上可以设置试验的项目、导入 试验对象、输出试验结果。试验依靠和这个平台的交互操作来控制试验的进程。
(4) 定义虚拟碰撞的试验条件各种虚拟原型在虚拟试验场中的调用建立了虚 拟试验场以后，就可以调用各种虚拟模型，将它们呈现在同一个虚拟环境中。然 后定义碰撞的试验条件，如汽车的速度、碰撞的位置和接触条件，并开始模拟试 验。
权利要求
1、一种虚拟汽车碰撞检测系统及其构建方法，其特征在于(1)根据车辆总质量、总体尺寸和车辆类型基本信息然后根据零部件的外形尺寸建立汽车的几何实体模型；然后根据碰撞试验项目将几何模型网格化；非重要部件采用近似的模型；最后，定义汽车各个部分连接形式；(2)建立假人的有限元模型，还要分别建立安全带、安全气囊以及壁障的模型；(3)建立虚拟仿真和计算试验平台；(4)各种虚拟原型在虚拟试验场中的调用建立了虚拟试验场以后，可以调用各种虚拟模型，将它们呈现在同一个虚拟环境中；然后定义碰撞的试验条件，并开始模拟试验。
全文摘要
本发明涉及一种虚拟汽车碰撞检测系统及其构建方法，根据车辆总质量、总体尺寸和车辆类型基本信息然后根据零部件的外形尺寸建立汽车的几何实体模型；建立假人的有限元模型，还要分别建立安全带、安全气囊以及壁障的模型；建立虚拟仿真和计算试验平台；各种虚拟原型在虚拟试验场中的调用建立了虚拟试验场以后，可以调用各种虚拟模型，将它们呈现在同一个虚拟环境中；然后定义碰撞的试验条件，并开始模拟试验。本发明开发周期短，使用成本低，且实验结果更加真实。
文档编号G01M17/007GK101625285SQ20091014452
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者陈拥权 申请人:合肥寰景信息技术有限公司