根据更安全的美国每年都有大约130万人在全球汽车事故中死亡 - 平均每天3,287人死亡。减少死亡人员，伤害和与事故相关的财务成本是政府安全机构和全球汽车行业的首要任务，包括汽车制造商和供应它们的零件和安全设备提供商的生态系统。
汽车制造商及其供应商在虚拟和物理测试中投入大量投资，以提高乘员保护和减少伤害。对于物理测试，目的是在实验室中重新创建崩溃的相同动态，其中每个力，冲击，反应和毫秒被编排和通过传感器，相机和计算机测量。
许多美国人是在1985年开始接触碰撞模拟测试的，这是由美国交通部标志性的“从假人身上可以学到很多”广告活动中的明星“文斯和拉里”介绍的。多亏了这对可爱的假人，安全带的使用量从14%上升到了79%，挽救了大约8.5万人的生命，并带来了32亿美元的收益(来源:广告委员会）。
但是那些正面，全车祸测试需要手工制造的原型，并且运行非常昂贵，通常超过100万美元。对于制造商设计产品以减少伤害，必须优化从车身的变形到安全s manbetx 845气囊的部署时间和力量的一切。
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由于对车辆结构的设计限制，减少乘员伤害的大部分负担落到“被动”安全系统，包括安全气囊，座位和其他部件。在一起，这些组件可以减少30英里/小时对12吨至1.6吨的乘员撞击的总减速力。通过广泛的乘员和崩溃方案来调查，开发人员需要一种经济高效的方式来模拟实验室中的碰撞动态，然后在运行物理碰撞测试之前。
实现这些速度和成本效益不仅取决于物理碰撞模拟系统的性能，还取决于它背后的虚拟模型——换句话说，取决于模拟器的仿真。
模拟模拟器
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这正是挑战Instron.这家全球测试设备制造商已经接受并掌握了其领先的碰撞模拟系统，目前该系统已部署在全球超过75个地点。Instron使用强大的软件，一个基于雪橇的“弹射器”系统，以及一个由2.75兆吨力(MN)提供动力的精密控制液压驱动器，该驱动器将在碰撞过程中所经历的力施加到正在测试的乘员舱原型上。这种方法使Instron的客户能够比以往更灵活、更准确、更经济地运行他们需要的测试。
实现这三位一体的好处不仅取决于绩效物理崩溃仿真系统，但也在虚拟模型背后 - 换句话说，在模拟器的仿真中。
“对于我们的物理系统测试的每个力量，速度和崩溃类型的各种组合，我们首先在我们的模型中模拟结果，”Instron工程经理Brad Carman说。“该模型现在准确地替换了以前在物理上完成的工作，以准备系统，消除测试过程中的时间和风险，并在最后产生更好的结果。”
你可以从模拟中学习很多
当卡曼在2013年加入Instron时，他这么做的原因只有一个:碰撞模拟系统Hydropuls®CSAadvanced。
他说:“当我看到弹射器碰撞模拟器在运行时，我一见钟情。”“我知道我想全身心地投入到这个系统的研究和改进中去。”
碰撞模拟是一门严谨的科学。制造商和监管者使用该系统测试产品的许多参数，包括特定速度和冲击角度。s manbetx 845这些模拟改进了它们的设计，并最终提高了它们在最重要的时刻的性能和可靠性:在危及生命的碰撞中。控制这些参数——能够实现并重复物理模拟，以便每次释放相同的力——是验证结果的关键。
Carman知道，性能的关键在于更好的建模:“我知道，如果我们能够更精确地建模我们的模拟，我们就可以为我们的客户带来更好的结果，最大限度地提高实验室效率和他们正在收集的数据的有用性。”
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“我知道如果我们更准确地说，我们可以更准确地模拟我们的模拟，我们可以为客户推动更好的结果，最大限度地提高他们收集数据的有用性。”
Instron公司的工程经理Brad Carman说
增加模型解决方案
为了让Instron的模型变得更好，Carman开始通过消除尽可能多的假设来提高模拟的分辨率。在一年的时间里，他介绍了170个变量进入系统，占各种压力，流动和单个部件的性能在弹射模拟器的操作期间，这是之前未占用的或简单地假设常数。
该模型最初是用纯MATLAB建立的®通过编码方程和求解器，然后使用Matlab Coder™进行集成到我们的软件中，“卡曼说。“该项目证明是成功的，几乎翻了一番，系统的表现。客户不仅可以从同一物理系统中获得更好的性能，而且由于准确的模拟可以消除时间浪费步骤，因此也取得了更快的结果。“
后来，Carman被要求优化系统的物理设计。有了一个经过验证的模型在手，他就可以用这个模型来模拟系统的物理变化。然而，问题是，这个模型不是为了灵活性而建立的;硬编码的方程不容易使自己适应系统的设计变化。这时Carman转向了Simscape™。“因为《Simscape》的工作方式有点像乐高积木，所以我们可以更容易地做出系统级别的改变。我现在可以移动模型的组件，甚至添加新的组件，Simscape可以在瞬间为我重新组装整个模型。”
“如果没有Simscape，这个过程将会非常缓慢。”
起初，Carman不确定如何从第一次模型迭代中集成许多自定义建模特性，例如从单个源自动创建子模型和模型反转的能力。通过一些创造性，Carman能够通过他创建的自定义工具在Simscape中实现这些功能，恰当地命名为“Bradscape”。
“Simscape是核心的美丽语言，”卡尔曼说。“因为它基本上存在为文本文件，所以您可以创建和控制的内容没有限制。”
最后，不仅证明了一个新的优化设计，而且模型的所有原始用途都被替换了，并且很容易通过Simulink Coder集成到软件中。万博1manbetx
驱动虚拟和真实世界的结果
虽然易于建模很重要，但结果对Carman和Instron来说是最重要的。随着他们模拟模拟能力的不断提高，他们正在缩小虚拟模拟和物理模拟之间的差距。
“感谢我们与MathWorks的合作，我们现在拥有我们的碰撞模拟器的生活模型，这非常快速准确地运行，因此我们的客户可以在运营更昂贵的物理崩溃模拟之前几乎可以测试他们的假设，”卡尔曼说。“这节省了时间和金钱，这有助于将救生产品带到更快的市场。s manbetx 845
“感谢我们与MathWorks的合作，我们现在有了一个碰撞模拟器的活模型，运行速度非常快，非常准确，以至于我们的客户可以在运行更昂贵的物理碰撞模拟之前，虚拟地测试他们的假设。”
Instron公司的工程经理Brad Carman说
“此外，我们现在运行模型的速度——如此之快以至于接近实时——正在模型和系统之间创造一种融合，从而为我们的客户提供逐步改进性能的可能。”
