汽車制造仿真：達索SIMULIA公司通用碰撞測試假人進行材料參數(shù)優(yōu)化

概要
車輛安全系統(tǒng)模擬中廣泛采用碰撞測試假人有限元分析。這種假人模型的生物仿真度很大程度上取決于能否反映相關橡膠、塑料和泡沫材料的非線性行為。
要捕獲假人各部位的動態(tài)響應，往往需要高級材料模型。校準有限元材料模型的進程需要花費很多資源，涉及模型參數(shù)的優(yōu)化，要實現(xiàn)不同負載條件和速率條件下測試數(shù)據(jù)的良好相關性。

在本技術簡報中，我們給出材料參數(shù)校準的自動化Isight優(yōu)化工作流程。采用Abaqus Worldwide Side ImpactDummy（WorldSID）的模型組件，我們將比較幾個假人部件的響應和試驗數(shù)據(jù)，從而確認一個校準材料參數(shù)。

背景
WorldSID擬人測試設備由WorldSID工作組開發(fā)，提供了一款全球通用的側面撞擊假人模型，比現(xiàn)有的其他側面碰撞測試假人模型提供了更高的生物仿真度。技術領先的WorldSID最終將取代法規(guī)規(guī)定和其他測試中的各種類型假人[1]。

圖1：WorldSID 50假人的組件和材料

數(shù)值仿真是開發(fā)汽車被動安全系統(tǒng)的關鍵組成部分之一。因此所有假人硬件都必須有一個虛擬對應物。在汽車開發(fā)項目中，要進行成百上千次仿真，可靠的假人模型能減少物理測試和原型的需求，從而大幅節(jié)約成本。

2006年，達索SIMULIA公司開始開發(fā)Abaques World-SID第50百分位模型（WorldSID50）。這款模型通過假人技術和生物機械科技合作伙伴關系（PDB）開發(fā)，PDB一個財團聯(lián)盟，包括德國汽車廠商奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷和大眾等。該聯(lián)盟定義了有限元假人模型要求，并批準商用假人模型。并通過了假人釋放用于商業(yè)用途。該聯(lián)盟還定義了所有材料、組件和全面假人測試要求。