汽车制造仿真：达索SIMULIA公司通用碰撞测试假人进行材料参数优化

概要
车辆安全系统模拟中广泛采用碰撞测试假人有限元分析。这种假人模型的生物仿真度很大程度上取决于能否反映相关橡胶、塑料和泡沫材料的非线性行为。
要捕获假人各部位的动态响应，往往需要高级材料模型。校准有限元材料模型的进程需要花费很多资源，涉及模型参数的优化，要实现不同负载条件和速率条件下测试数据的良好相关性。

在本技术简报中，我们给出材料参数校准的自动化Isight优化工作流程。采用Abaqus Worldwide Side ImpactDummy（WorldSID）的模型组件，我们将比较几个假人部件的响应和试验数据，从而确认一个校准材料参数。

背景
WorldSID拟人测试设备由WorldSID工作组开发，提供了一款全球通用的侧面撞击假人模型，比现有的其他侧面碰撞测试假人模型提供了更高的生物仿真度。技术领先的WorldSID最终将取代法规规定和其他测试中的各种类型假人[1]。

图1：WorldSID 50假人的组件和材料

数值仿真是开发汽车被动安全系统的关键组成部分之一。因此所有假人硬件都必须有一个虚拟对应物。在汽车开发项目中，要进行成百上千次仿真，可靠的假人模型能减少物理测试和原型的需求，从而大幅节约成本。

2006年，达索SIMULIA公司开始开发Abaques World-SID第50百分位模型（WorldSID50）。这款模型通过假人技术和生物机械科技合作伙伴关系（PDB）开发，PDB一个财团联盟，包括德国汽车厂商奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷和大众等。该联盟定义了有限元假人模型要求，并批准商用假人模型。并通过了假人释放用于商业用途。该联盟还定义了所有材料、组件和全面假人测试要求。