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文档简介
基于DS V5 车辆性能仿真系统解决方案,DS Confidential November 2005 Page 2,内容,1,车辆计算机虚拟仿真,热分析,2,人机分析,光学分析,虚拟现实,3,总结,人机性能分析,DS Confidential November 2005 Page 3,车辆性能仿真,项目背景:,操稳、平顺,振动与噪音分析,结构分析,人机分析,计算机辅助工程,多体运动学,边界元分析,有限元CAE,人机工程,DS Confidential November 2005 Page 4,内容,1,车辆计算机虚拟仿真,热分析,2,人机分析,光学分析,虚拟现实,3,总结,人机性能分析,DS Confidential November 2005 Page 5,SAE内嵌的SAE 标准部分,姿态分析驾驶姿态设计成员姿态分析 舒适程度分析,多适应性的人体库针对各类目标人群库特殊人群库精确的人体测量特殊人群库 老人孩子。,视野 驾驶员视野反光镜后视镜障碍物光线反射,座椅的人体工程学可达性功能间隙指令控制访问空间预留宏的批处理测试,运动校核运动舒适性空间、校核可达性进/出上下车后备箱空间使用座椅布置,虚拟现实内部成员使用感受照明分析沉浸式体验 (运动跟踪, HMD, 操纵模拟)热管理系统,PackageVehicle dimensions,人机工程,1,DS Confidential November 2005 Page 6,人体模型建置+VOA,人体模型活动分析,人体模型姿态分析,人体模型测量编辑,人体模型任务仿真,DS V5 人机解决方案模块介绍,DS Confidential November 2005 Page 7,人体库,定制中国人体模型建立sws人体模型文件(图一)导入中国人体sws文件(图二)新建中国人体模型(图三),图一,图二,图三,DS Confidential November 2005 Page 8,人体库,建立相关人体模型等资源5th女人,50th男人,95th男人,SAE人体,DS Confidential November 2005 Page 9,视野分析,DS Confidential November 2005 Page 10,视野设计综合应用,DS Confidential November 2005 Page 11,姿态分析,视野分析,方向盘,仪表板位置,可视性可达性校核,SAE95th,前方视野分析: 最大椭圆为两眼能够看到的最大区域,中间区域为两眼视野的交叉区域,最内的圆形为视野焦点位置。,95th,DS Confidential November 2005 Page 12,姿态分析,视野分析,方向盘,仪表板位置,可视性可达性校核,50th,5th,前方视野分析: 最大椭圆为两眼能够看到的最大区域,中间区域为两眼视野的交叉区域,最内的圆形为视野焦点位置。,DS Confidential November 2005 Page 13,姿态分析,视野分析,方向盘,仪表板位置,可视性可达性校核,SAE95th,方向盘、仪表板位置视野分析:方向盘、仪表盘都在视野范围内,95th,DS Confidential November 2005 Page 14,姿态分析,视野分析,方向盘,仪表板位置,可视性可达性校核,50th,5th,方向盘、仪表板位置视野分析:方向盘、仪表盘都在视野范围内,DS Confidential November 2005 Page 15,视野分析,结果:95th在方向盘调高至高点仪表非重要部分被遮挡,方向盘调至最低点大部分仪表被遮挡。50th 在方向盘调高至高点仪表未被遮挡,方向盘调至最低点大部分仪表被遮挡。5th 人在方向盘调低至最高点仪表未被遮挡,调至最低点少部分被遮挡。结论:样车的方向盘和仪表的布置关系,当被调到最高点使用对于驾驶者来说可视性比较好。,DS Confidential November 2005 Page 16,VOA导入人体模型并布置定位,通过VOA导入的车辆乘员、并快速布置定位,符合SAE标准。,按照SAE标准导入第一排驾驶员和乘员位置数据,按照SAE标准导入第二排驾驶员和乘员位置数据,DS Confidential November 2005 Page 17,VOA导入人体模型并布置定位,通过VOA导入的车辆乘员、并快速布置定位,符合SAE标准。,按照SAE标准导入第三排驾驶员和乘员位置数据,快速定位所有乘员的位置,DS Confidential November 2005 Page 18,VOA导入人体模型并布置定位,在工程制图模块中生成二维人体模板图,生成二维人体模板录像,DS Confidential November 2005 Page 19,VOA导入人体模型并定位,乘员空间分析,正常驾驶姿态和第二、三排乘客坐姿布置,肢体包络范围校核。,DS Confidential November 2005 Page 20,VOA导入人体模型并定位,空间分析,SAE:95th头部空间测量,头部空间测量结果:距顶棚外侧64mm,考虑内饰部分约30mm,剩余空间34mm,满足头部空间要求。肩部肘部空间测量结果:肩部肘部与车内内饰距离较大如右图,满足设计要求。,95th肩部空间测量,DS Confidential November 2005 Page 21,VOA导入人体模型并定位,空间分析,左侧腿部空间,右侧腿部空间,腿部空间校核结果:95th与周围内饰件无干涉,具体同内饰件的距离测量值如上图示。,DS Confidential November 2005 Page 22,VOA导入人体模型并定位,空间分析,SAE:95th空间测量,95th男性、5th女性通常采用座椅调节至前端驾驶,方向盘在下端位置时距离男性人体的距离为42mm,能满足设计要求。结果:各项数据均满足驾驶员乘坐空间要求,5th空间测量,DS Confidential November 2005 Page 23,VOA导入人体模型并布置定位,第二排乘客坐姿,SAE:95th空间测量,干涉37mm、46mm,采用正常姿态乘坐的第二排中间人体模型与两边各干涉86mm、93mm,所以第二排坐SAE95th人体模型会不是很舒适。,DS Confidential November 2005 Page 24,VOA导入人体模型并布置定位,第二排乘客坐姿,95th空间测量,调整后干涉20mm、21mm,采用正常姿态乘坐的第二排中间人体模型与两边各干涉71mm、70mm,所以第二排坐95th人体模型会不是很舒适。,DS Confidential November 2005 Page 25,VOA导入人体模型并布置定位,第二排乘客坐姿,50th空间测量,经调整,可以不干涉,采用正常姿态乘坐的第二排中间人体模型与两边各干涉46mm、58mm,所以第二排坐50th人体模型基本可以坐下。,DS Confidential November 2005 Page 26,VOA导入人体模型并布置定位,第二排乘客坐姿,5th空间测量,正常坐姿时,第二排中间人体模型与两边人体模型无干涉,所以第二排适合5th人体模型乘坐。,DS Confidential November 2005 Page 27,VOA导入人体模型并布置定位,第二排乘客坐姿结果分析:SAE95th、95th、50th人体模型乘坐时都有干涉,需要调整才能达到三并排人体之间不干涉。但经过调节可以满足坐下。5th女人三并排人体之间不存在干涉,是一个非常舒适的状态。建议:可以将车体加宽180mm,或者第二排不适合坐较高人体。,DS Confidential November 2005 Page 28,VOA导入人体模型并布置定位,第三排乘员坐姿,与第二排位置关系,与车顶部位置关系,DS Confidential November 2005 Page 29,VOA导入人体模型并布置定位,第三排乘员坐姿结果分析:SAE95th百分位人体头部与车顶距离26mm,内饰30mm,略有干涉;腿部空间与前排座椅不干涉;肩部和肘部与周围内饰件无干涉,保持85mm以上的距离,空间足够。95th百分位人体头部与车顶距离66mm,内饰30mm ,人体能够正常坐下;腿部与前部第二排座位没有干涉。50th百分位人体头部与车顶距离106mm,内饰30mm ,人体能够正常坐下;腿部与前部第二排座位没有干涉。5th百分位人体头部与车顶距离156mm,内饰30mm ,人体能够正常坐下;腿部与前部第二排座位没有干涉。建议:1、将第三排车顶篷抬高10mm,DS Confidential November 2005 Page 30,姿态分析,可达性校核,SAE95th,可达性分析:包络为人体模型上肢所能达到的范围,95th,DS Confidential November 2005 Page 31,姿态分析,可达性校核,50th,5th,可达性分析:包络为人体模型上肢所能达到的范围,DS Confidential November 2005 Page 32,姿态分析,可达性校核(雨刮器和转弯灯校核),SAE95th姿态图,5th姿态图,结果分析:SAE95th、5th人体的雨刮器和转向开关满足要求。,DS Confidential November 2005 Page 33,姿态分析,舒适度分析、自动姿态优化(舒适角度)、车内扶手使用方便性校核1、2 (绿色) 这个分数显示如果它长时间维持和重复这个姿态可以接受.3 、4 (黄色) 这个分数显示这个姿态需要进一步调整和更改5、6 (Orange) 这个分数显示这种姿态不久后必须改变 7 (红色) 这个分数显示需要立即改变.,DS Confidential November 2005 Page 34,活动分析与舒适度,人员上下车、换档、 手刹、方向盘、三踏板及车内设备使用,SAE95th放下手刹姿态图,SAE95th拉紧手刹姿态图,DS Confidential November 2005 Page 35,活动分析与舒适度,人员上下车、换档、 手刹、方向盘、三踏板及车内设备使用,95th放下手刹姿态图,95th拉紧手刹姿态图,DS Confidential November 2005 Page 36,活动分析与舒适度,人员上下车、换档、 手刹、方向盘、三踏板及车内设备使用,50th放下手刹姿态图,50th拉紧手刹姿态图,DS Confidential November 2005 Page 37,活动分析与舒适度,人员上下车、换档、 手刹、方向盘、三踏板及车内设备使用,5th放下手刹姿态图,5th拉紧手刹姿态图,DS Confidential November 2005 Page 38,活动分析与舒适度,换档SAE95th,DS Confidential November 2005 Page 39,活动分析与舒适度,换档95th,DS Confidential November 2005 Page 40,活动分析与舒适度,换档50th,DS Confidential November 2005 Page 41,活动分析与舒适度,换档5th,DS Confidential November 2005 Page 42,活动分析与舒适度,人员上下车、换档、 手刹、方向盘、三踏板及车内设备使用方向盘的使用,方向盘操作人体舒适度录像,DS Confidential November 2005 Page 43,活动分析与舒适度,人员上下车、换档、 手刹、方向盘、三踏板及车内设备使用三踏板的使用,三踏板的使用,DS Confidential November 2005 Page 44,活动分析与舒适度,生物力学平衡计算、RULA在仿真运动时颜色实时更新,结果输出生物力学平衡计算、结果输出,生物力学平衡计算分析,DS Confidential November 2005 Page 45,人机任务仿真分析,模拟人员在车内外姿态、活动(人体模型姿态库,人体模型任务库)前机盖开合、更换轮胎、加油口布置、油尺检查头部运动包络生成,生成头部包罗,DS Confidential November 2005 Page 46,人机任务仿真分析,模拟人员在车内姿态、活动,手与门内饰板无干涉。胳膊与门扶手轻微干涉。 结论:建议在内饰板造型时,考虑为人体多留空间,DS Confidential November 2005 Page 47,人机任务仿真分析,模拟人员上下车活动,上下车录像,分析结果:SAE95th下车时腿部与方向盘、门槛可以不干涉,头顶和门框无干涉。但是下车是一个非常不舒适的动作。,DS Confidential November 2005 Page 48,人机任务仿真分析,模拟人员前机盖开合,SAE95th人体操作关闭发动机舱,95th人体操作关闭发动机舱,DS Confidential November 2005 Page 49,人机任务仿真分析,模拟人员前机盖开合,50th人体操作关闭发动机舱,5th人体操作关闭发动机舱,DS Confidential November 2005 Page 50,人机任务仿真分析,模拟人员前机盖开合,结果分析:SAE95th、95th和50th人体可以操作开闭发动机舱盖,50th比较费力。5th 女人人体不能够到发动机舱盖打开时的位置。无法关闭打开发动机舱。,DS Confidential November 2005 Page 51,人机任务仿真分析,模拟人员前机盖开合,人员开启前机舱盖录像,DS Confidential November 2005 Page 52,人机任务仿真分析,模拟人员后机盖开合,5th关车门姿态模拟,SAE95th关车门姿态模拟,DS Confidential November 2005 Page 53,人机任务仿真分析,模拟人员后机盖开合,95th人体在车厢打开后站立工作姿态,95th人体在车厢打开后站立工作姿态,DS Confidential November 2005 Page 54,人机任务仿真分析,模拟人员后机盖开合,结果分析:后备箱的开度可以让各种百分位人体操作,开度空间适合5th、50th人体站立,95th干涉19.33mm,SAE95th人体干涉82.66mm。但是人在进入后备舱内可以稍微一下头,便能进入。,DS Confidential November 2005 Page 55,人机任务仿真分析,模拟人员后机盖开合,人员后机舱盖开合录像,DS Confidential November 2005 Page 56,人机任务仿真分析,更换轮胎,更换轮胎录像,DS Confidential November 2005 Page 57,人机任务仿真分析,加油口布置、油尺检查,四个百分位人体开加油口的姿态模拟,DS Confidential November 2005 Page 58,人机任务仿真分析,干涉检查、活动能量消耗计算,DS Confidential November 2005 Page 59,总结,通过四个百分位人体模型的多项任务,和各种姿态分析以及 10个动态模拟姿态视频文件。 结论:通过对样车的人机工程评价结果分析,本样车总体适合中等身高以上人群驾驶,对于个子矮小人群比较不适合。其中需要修改的项目:车顶第三排乘客座椅位置和宽度的修改需要进一步完善方案,DS Confidential November 2005 Page 60,光分析OPTIS,达索公司与著名的光学系统开发公司OPTIS合作将其最新发新的强大光学仿真软件OPTIS OptisWorks Studio 2008实现集成,在一个界面下实现对照明系统的校核,DS Confidential November 2005 Page 61,热分析RadTherm+CFD,热环境管理设计与分析工具RadTherm 内部外部热管理,DS Confidential N
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