根据更安全的美国在美国，全球每年约有130万人死于车祸，平均每天有3287人死亡。减少与事故相关的伤亡和财务成本是政府安全机构和全球汽车行业的首要任务，包括汽车制造商及其零部件和安全设备供应商的生态系统。
汽车制造商及其供应商在虚拟和物理测试方面投入了大量资金，以改善乘员保护并减少伤害。对于物理测试，目的是在实验室中重现相同的碰撞动力学，其中每个力、冲击、反应和毫秒都是通过传感器、摄像机和计算机设计和测量的。
1985年，美国交通部标志性广告“你可以从一个假人身上学到很多”的明星“文斯和拉里”让许多美国人开始接触模拟碰撞测试的世界。多亏了这对漂亮的碰撞假人，安全带的使用率从14%增加到79%，挽救了大约85,000条生命，节省了32亿美元(来源:广告委员会）.
但这些正面的全车碰撞测试需要手工制作原型，运行成本非常昂贵，每次测试通常超过100万美元。对于制造商来说，为了减少伤害而设计产品，从车身的变形到安s manbetx 845全气囊的展开时间和力量，都必须进行优化。
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由于车辆结构的设计限制，减少乘员伤害的大部分责任落在了“被动”安全系统上，包括安全气囊、安全带和其他部件。这些部件加在一起，可以将30英里每小时对乘员的总减速力从12吨降低到1.6吨。由于需要调查各种各样的人员和碰撞场景，开发人员需要一种经济高效的方法，在进行物理碰撞测试之前，在实验室中模拟碰撞动力学。
实现这些速度和成本效益不仅依赖于物理碰撞模拟系统的性能，还依赖于其背后的虚拟模型——换句话说，依赖于模拟器的仿真。
模拟模拟器
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这正是挑战所在Instron作为全球测试设备制造商，我们已经接受并掌握了其领先的碰撞模拟系统，这些系统目前部署在全球超过75个地点。Instron使用强大的软件、基于雪橇的“弹射”系统和由2.75兆牛(MN)力驱动的精密控制液压驱动器，将碰撞过程中所经历的力施加在正在测试的乘员舱原型上。这种方法使Instron的客户能够比以往任何时候都更灵活、更准确、更经济地运行他们所需的测试。
实现这三方面的好处不仅取决于公司的业绩物理碰撞仿真系统也上了虚拟它背后的模型——换句话说，在模拟器的模拟上。
Instron的工程经理Brad Carman说:“对于我们物理系统测试的每一种力量、速度和碰撞类型的组合，我们都会首先在我们的模型中模拟结果。”“该模型现在已经足够准确，可以取代之前为系统准备的物理工作，消除测试过程中的时间和风险，最终产生更好的结果。”
你可以从模拟游戏中学到很多东西
2013年，卡曼加入Instron，他这么做的原因只有一个:碰撞模拟系统Hydropuls®CSAadvanced。
“当我看到弹射碰撞模拟器运行时，我对它一见钟情，”他说。“我知道我想致力于改进这个系统。”
模拟碰撞是一门严格的科学。制造商和监管机构使用该系统根据许多参数测试产品，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，并最终在最重要的时刻提高了它们的性能和可靠性:在危及生命的撞车事故中。控制这些参数——能够实现并重复物理模拟，以便每次都释放相同的力——对于验证结果至关重要。
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模拟，我们就可以为客户带来更好的结果，最大限度地提高实验室效率和他们所收集的数据的有用性。”
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“我知道，如果我们能更精确地模拟模拟，我们就能为客户带来更好的结果，最大限度地发挥他们收集的数据的效用。”
Instron的工程经理Brad Carman说
提高模型分辨率
为了使Instron的模型从好到好，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个系统中的变量，包括弹射模拟器运行期间的各种压力、流量和各个部件的性能，这些变量以前没有被考虑或简单地假设为常数。
“该模型最初是用纯MATLAB构建的®通过对方程和求解器进行编码，然后使用MATLAB Coder™集成到我们的软件中，”Carman说。“该项目被证明是成功的，系统的性能几乎翻了一番。客户不仅能够从相同的物理系统中获得更好的性能，而且还可以更快地获得结果，因为通过精确的模拟可以消除浪费时间的步骤。”
后来，卡曼被要求优化系统的物理设计。现在有了一个经过验证的模型，他可以使用该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用于系统设计的更改。这就是Carman转向Simscape™的时候。“因为Simscape有点像乐高积木，我们可以更容易地进行系统级的更改。我现在可以移动模型的组件，甚至添加新的组件，而Simscape可以立即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。”
最初，Carman不确定如何从第一个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能够在Simscape中实现这些功能，也可以通过他构建的自定义工具来实现，该工具被恰当地命名为“Bradscape”。
“Simscape本质上是一种美丽的语言，”Carman说。“因为它本质上是以文本文件的形式存在的，所以你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，而且使用Simulink Coder取代了模型的所有原始用途，并很容易地集成到软件中。万博1manbetx
驱动虚拟和现实世界的结果
虽然易于建模很重要，但对Carman和Instron来说，结果才是最重要的。随着他们模拟模拟的能力不断提高，他们正在缩小虚拟模拟和物理模拟之间的差距。
“多亏了我们与MathWorks的合作，我们现在有了一个碰撞模拟器的活模型，它运行得非常快，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，”Carman说。“这为他们节省了时间和金钱，有助于更快地将救生产品推向市场。s manbetx 845
“多亏了我们与MathWorks的合作，我们现在有了一个碰撞模拟器的活模型，它运行得非常快、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的工程经理Brad Carman说
“此外，我们现在运行模型的速度快到接近实时，这在模型和系统之间创造了一种融合，可以为我们的客户带来阶梯式的性能改进。”
