汽車撞擊實(shí)驗(yàn)概率分析
通過(guò)與設(shè)計(jì)指南對(duì)比分析汽車可靠度,并依照NHTSA的標(biāo)準(zhǔn)要求確保撞擊時(shí)的**。在真實(shí)情況下的一些參數(shù)比如：材料特性，壓力及載荷等等是隨機(jī)的。實(shí)際運(yùn)算中另外一些參數(shù)比如焊接質(zhì)量、材料特性和是否安裝了有缺陷的零件, 都按照變量輸入。
NESSUS? Case Study: Probabilistic Crashworthiness Analysis
Nessus 軟件實(shí)例分析 汽車撞擊實(shí)驗(yàn)概率分析發(fā)包商：克萊斯勒汽車有限公司
接包商：SwRI西南研究院
項(xiàng)目目的：通過(guò)輸入模型的變量參數(shù)來(lái)對(duì)汽車撞擊的進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真。項(xiàng)目背景：通過(guò)與設(shè)計(jì)指南對(duì)比分析汽車可靠度,并依照NHTSA的標(biāo)準(zhǔn)要求確保撞擊時(shí)的**。在真實(shí)情況下的一些參數(shù)比如：材料特性，壓力及載荷等等是隨機(jī)的。實(shí)際運(yùn)算中另外一些參數(shù)比如焊接質(zhì)量、材料特性和是否安裝了有缺陷的零件, 都按照變量輸入。
計(jì)算車輛撞擊時(shí)的**特征將直接影響到車輛的質(zhì)量。目前頻繁出現(xiàn)在各種媒體上的汽車消費(fèi)者偏好都對(duì)質(zhì)量控制措施造成影響，進(jìn)而對(duì)廠商的收益產(chǎn)生影響。另一方面車輛撞擊的**特征通過(guò)少數(shù)幾次或者僅一次撞擊實(shí)驗(yàn)來(lái)得出，試驗(yàn)的廠商無(wú)法承擔(dān)昂貴的試驗(yàn)成本以及得到的少量試驗(yàn)結(jié)果。因此，通過(guò)模型預(yù)計(jì)車輛**可靠度能夠節(jié)約試驗(yàn)成本計(jì)算可靠度，設(shè)計(jì)師就可以在成本和撞擊**中進(jìn)行權(quán)衡。
項(xiàng)目結(jié)果：LS-DYNA顯式有限元分析軟件有限元模型和50％混合III型男性假人MADYMO模型與NESSUS軟件結(jié)合共同搭建碰撞模型。用于計(jì)算汽車前沿受沖擊載荷后隨時(shí)間變化的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
綜合模型能夠自動(dòng)、靈活的進(jìn)行不確定性分析，可以對(duì)任意LS-DYNA和MADYMO輸入變量的不確定性進(jìn)行分析仿真。并且可以方便的選擇相關(guān)的模型響應(yīng)，以確定更大范圍的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)值。在NESSUS中，系統(tǒng)可靠性用概率故障樹進(jìn)行分析計(jì)算。本案例的碰撞模型概率故障樹如下：概率重新設(shè)計(jì)把可靠度從原來(lái)的23%增加到86%，NCAP也由原來(lái)的4星提高到5星。人員受傷以及車廂損傷的可靠度提高主要可以通過(guò)特定的生產(chǎn)公差的調(diào)整以及控制供應(yīng)商材料的質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。NESSUS概率故障樹正確地考慮了相關(guān)事件并通過(guò)系統(tǒng)級(jí)概率敏感性因子為設(shè)計(jì)**性汽車提供額外信息。NESSUS框架結(jié)合了高效、健壯的概率方法，并為概率設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供快速運(yùn)行的近似性能模型。
系統(tǒng)可靠度分析關(guān)鍵是正確評(píng)估汽車性能特別是評(píng)估重新設(shè)計(jì)分析的系統(tǒng)級(jí)概率敏感性因子。確定的參數(shù)，如硬度/強(qiáng)度參數(shù)可以提高箱體損失性能度量的可靠度，但對(duì)削弱人體受傷的撞擊脈沖不利。系統(tǒng)模型正確地考慮了底事件的公共變量，因此可以正確地確定系統(tǒng)級(jí)的重要變量。

通過(guò)使用NESSUS軟件，概率力學(xué)的應(yīng)用證明了概率分析結(jié)果如何考慮復(fù)雜動(dòng)力，材料非線性以及大應(yīng)變以及接觸非線性來(lái)提高汽車的防撞且對(duì)車內(nèi)人員**。特別是，通過(guò)11個(gè)指定設(shè)計(jì)的更改，車內(nèi)人員的**從原來(lái)30%增加到90%