基于dsv汽車系統(tǒng)仿真分析解決方案

1、基于DS V5 車輛性能仿真系統(tǒng)解決方案,DS Confidential – November 2005 Page 2,,內(nèi)容,1,車輛計(jì)算機(jī)虛擬仿真,熱分析,2,人機(jī)分析,光學(xué)分析,虛擬現(xiàn)實(shí),3,總結(jié),人機(jī)性能分析,DS Confidential – November 2005 Page 3,車輛性能仿真,項(xiàng)目背景：,操穩(wěn)、平順,振動(dòng)與噪音分析,結(jié)構(gòu)分析,人機(jī)分析,計(jì)算機(jī)輔助工程,多體運(yùn)動(dòng)學(xué),邊界元分

2、析,有限元CAE,人機(jī)工程,,DS Confidential – November 2005 Page 4,,內(nèi)容,1,車輛計(jì)算機(jī)虛擬仿真,熱分析,2,人機(jī)分析,光學(xué)分析,虛擬現(xiàn)實(shí),3,總結(jié),人機(jī)性能分析,DS Confidential – November 2005 Page 5,,SAE內(nèi)嵌的SAE 標(biāo)準(zhǔn)部分,姿態(tài)分析駕駛姿態(tài)設(shè)計(jì)成員姿態(tài)分析 舒適程度分析,多適應(yīng)性的人體庫針對(duì)各類目標(biāo)人群庫

3、特殊人群庫精確的人體測量特殊人群庫 老人孩子。。。,視野 駕駛員視野反光鏡后視鏡障礙物光線反射,座椅的人體工程學(xué)可達(dá)性功能間隙指令控制訪問空間預(yù)留宏的批處理測試,運(yùn)動(dòng)校核運(yùn)動(dòng)舒適性空間、校核可達(dá)性進(jìn)/出上下車后備箱空間使用座椅布置,虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)部成員使用感受照明分析沉浸式體驗(yàn) (運(yùn)動(dòng)跟蹤, HMD, 操縱模擬)熱管理系統(tǒng),PackageVehicle dimensions,人機(jī)工程,1,DS

4、 Confidential – November 2005 Page 6,,,人體模型建置+VOA,人體模型活動(dòng)分析,人體模型姿態(tài)分析,,,人體模型測量編輯,人體模型任務(wù)仿真,,,,DS V5 人機(jī)解決方案模塊介紹,DS Confidential – November 2005 Page 7,人體庫,定制中國人體模型建立sws人體模型文件（圖一）導(dǎo)入中國人體sws文件（圖二）新建中國人體模型（圖三）

5、,圖一,圖二,圖三,DS Confidential – November 2005 Page 8,人體庫,建立相關(guān)人體模型等資源5th女人，50th男人，95th男人，SAE人體,DS Confidential – November 2005 Page 9,視野分析,DS Confidential – November 2005 Page 10,視野設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用,DS Confident

6、ial – November 2005 Page 11,姿態(tài)分析,視野分析,方向盤，儀表板位置，可視性可達(dá)性校核,SAE95th,前方視野分析： 最大橢圓為兩眼能夠看到的最大區(qū)域，中間區(qū)域?yàn)閮裳垡曇暗慕徊鎱^(qū)域，最內(nèi)的圓形為視野焦點(diǎn)位置。,95th,DS Confidential – November 2005 Page 12,姿態(tài)分析,視野分析,方向盤，儀表板位置，可視性可達(dá)性校核,50th,5th,前方

7、視野分析： 最大橢圓為兩眼能夠看到的最大區(qū)域，中間區(qū)域?yàn)閮裳垡曇暗慕徊鎱^(qū)域，最內(nèi)的圓形為視野焦點(diǎn)位置。,DS Confidential – November 2005 Page 13,姿態(tài)分析,視野分析,方向盤，儀表板位置，可視性可達(dá)性校核,SAE95th,方向盤、儀表板位置視野分析：方向盤、儀表盤都在視野范圍內(nèi),95th,DS Confidential – November 2005 Page 14,姿

8、態(tài)分析,視野分析,方向盤，儀表板位置，可視性可達(dá)性校核,50th,5th,方向盤、儀表板位置視野分析：方向盤、儀表盤都在視野范圍內(nèi),DS Confidential – November 2005 Page 15,視野分析,結(jié)果：95th在方向盤調(diào)高至高點(diǎn)儀表非重要部分被遮擋，方向盤調(diào)至最低點(diǎn)大部分儀表被遮擋。50th 在方向盤調(diào)高至高點(diǎn)儀表未被遮擋，方向盤調(diào)至最低點(diǎn)大部分儀表被遮擋。5th 人在方向盤調(diào)低至最高點(diǎn)儀

9、表未被遮擋，調(diào)至最低點(diǎn)少部分被遮擋。結(jié)論：樣車的方向盤和儀表的布置關(guān)系，當(dāng)被調(diào)到最高點(diǎn)使用對(duì)于駕駛者來說可視性比較好。,DS Confidential – November 2005 Page 16,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,通過VOA導(dǎo)入的車輛乘員、并快速布置定位，符合SAE標(biāo)準(zhǔn)。,按照SAE標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入第一排駕駛員和乘員位置數(shù)據(jù),按照SAE標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入第二排駕駛員和乘員位置數(shù)據(jù),DS Confidential – N

10、ovember 2005 Page 17,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,通過VOA導(dǎo)入的車輛乘員、并快速布置定位，符合SAE標(biāo)準(zhǔn)。,按照SAE標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入第三排駕駛員和乘員位置數(shù)據(jù),快速定位所有乘員的位置,DS Confidential – November 2005 Page 18,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,在工程制圖模塊中生成二維人體模板圖,生成二維人體模板錄像,DS Confidential – N

11、ovember 2005 Page 19,VOA導(dǎo)入人體模型并定位,乘員空間分析，正常駕駛姿態(tài)和第二、三排乘客坐姿布置，肢體包絡(luò)范圍校核。,DS Confidential – November 2005 Page 20,VOA導(dǎo)入人體模型并定位,空間分析,SAE:95th頭部空間測量,頭部空間測量結(jié)果：距頂棚外側(cè)64mm,考慮內(nèi)飾部分約30mm，剩余空間34mm，滿足頭部空間要求。肩部肘部空間測量結(jié)果：

12、肩部肘部與車內(nèi)內(nèi)飾距離較大如右圖，滿足設(shè)計(jì)要求。,95th肩部空間測量,DS Confidential – November 2005 Page 21,VOA導(dǎo)入人體模型并定位,空間分析,左側(cè)腿部空間,右側(cè)腿部空間,腿部空間校核結(jié)果：95th與周圍內(nèi)飾件無干涉，具體同內(nèi)飾件的距離測量值如上圖示。,DS Confidential – November 2005 Page 22,VOA導(dǎo)入人體模型并定位,空間

13、分析,SAE:95th空間測量,95th男性、5th女性通常采用座椅調(diào)節(jié)至前端駕駛，方向盤在下端位置時(shí)距離男性人體的距離為42mm，能滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié)果：各項(xiàng)數(shù)據(jù)均滿足駕駛員乘坐空間要求,5th空間測量,DS Confidential – November 2005 Page 23,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,第二排乘客坐姿,SAE:95th空間測量,干涉37mm、46mm,采用正常姿態(tài)乘坐的第二排中間人體模型與兩邊

14、各干涉86mm、93mm，所以第二排坐SAE95th人體模型會(huì)不是很舒適。,DS Confidential – November 2005 Page 24,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,第二排乘客坐姿,95th空間測量,調(diào)整后干涉20mm、21mm,采用正常姿態(tài)乘坐的第二排中間人體模型與兩邊各干涉71mm、70mm，所以第二排坐95th人體模型會(huì)不是很舒適。,DS Confidential – November 200

15、5 Page 25,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,第二排乘客坐姿,50th空間測量,經(jīng)調(diào)整，可以不干涉,采用正常姿態(tài)乘坐的第二排中間人體模型與兩邊各干涉46mm、58mm，所以第二排坐50th人體模型基本可以坐下。,DS Confidential – November 2005 Page 26,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,第二排乘客坐姿,5th空間測量,正常坐姿時(shí)，第二排中間人體模型與兩邊人體模型無干涉，

16、所以第二排適合5th人體模型乘坐。,DS Confidential – November 2005 Page 27,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,第二排乘客坐姿結(jié)果分析：SAE95th、95th、50th人體模型乘坐時(shí)都有干涉，需要調(diào)整才能達(dá)到三并排人體之間不干涉。但經(jīng)過調(diào)節(jié)可以滿足坐下。5th女人三并排人體之間不存在干涉，是一個(gè)非常舒適的狀態(tài)。建議：可以將車體加寬180mm，或者第二排不適合坐較高人體。,DS

17、 Confidential – November 2005 Page 28,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,第三排乘員坐姿,與第二排位置關(guān)系,與車頂部位置關(guān)系,DS Confidential – November 2005 Page 29,VOA導(dǎo)入人體模型并布置定位,第三排乘員坐姿結(jié)果分析：SAE95th百分位人體頭部與車頂距離26mm，內(nèi)飾30mm，略有干涉；腿部空間與前排座椅不干涉；肩部和肘部與周

18、圍內(nèi)飾件無干涉，保持85mm以上的距離，空間足夠。95th百分位人體頭部與車頂距離66mm，內(nèi)飾30mm ，人體能夠正常坐下；腿部與前部第二排座位沒有干涉。50th百分位人體頭部與車頂距離106mm，內(nèi)飾30mm ，人體能夠正常坐下；腿部與前部第二排座位沒有干涉。5th百分位人體頭部與車頂距離156mm，內(nèi)飾30mm ，人體能夠正常坐下；腿部與前部第二排座位沒有干涉。建議：1、將第三排車頂篷抬高10mm,DS Confident

19、ial – November 2005 Page 30,姿態(tài)分析,可達(dá)性校核,SAE95th,可達(dá)性分析：包絡(luò)為人體模型上肢所能達(dá)到的范圍,95th,DS Confidential – November 2005 Page 31,姿態(tài)分析,可達(dá)性校核,50th,5th,可達(dá)性分析：包絡(luò)為人體模型上肢所能達(dá)到的范圍,DS Confidential – November 2005 Page 3

20、2,姿態(tài)分析,可達(dá)性校核（雨刮器和轉(zhuǎn)彎燈校核）,SAE95th姿態(tài)圖,5th姿態(tài)圖,結(jié)果分析：SAE95th、5th人體的雨刮器和轉(zhuǎn)向開關(guān)滿足要求。,DS Confidential – November 2005 Page 33,姿態(tài)分析,舒適度分析、自動(dòng)姿態(tài)優(yōu)化（舒適角度）、車內(nèi)扶手使用方便性校核1、2 (綠色) – 這個(gè)分?jǐn)?shù)顯示如果它長時(shí)間維持和重復(fù)這個(gè)姿態(tài)可以接受.3 、4 (黃色) – 這個(gè)分?jǐn)?shù)顯示這個(gè)姿態(tài)需

21、要進(jìn)一步調(diào)整和更改5、6 (Orange) –這個(gè)分?jǐn)?shù)顯示這種姿態(tài)不久后必須改變 7 (紅色) – 這個(gè)分?jǐn)?shù)顯示需要立即改變.,DS Confidential – November 2005 Page 34,活動(dòng)分析與舒適度,人員上下車、換檔、 手剎、方向盤、三踏板及車內(nèi)設(shè)備使用,SAE95th放下手剎姿態(tài)圖,SAE95th拉緊手剎姿態(tài)圖,DS Confidential – November 2005

22、 Page 35,活動(dòng)分析與舒適度,人員上下車、換檔、 手剎、方向盤、三踏板及車內(nèi)設(shè)備使用,95th放下手剎姿態(tài)圖,95th拉緊手剎姿態(tài)圖,DS Confidential – November 2005 Page 36,活動(dòng)分析與舒適度,人員上下車、換檔、 手剎、方向盤、三踏板及車內(nèi)設(shè)備使用,50th放下手剎姿態(tài)圖,50th拉緊手剎姿態(tài)圖,DS Confidential – November 2005 P

23、age 37,活動(dòng)分析與舒適度,人員上下車、換檔、 手剎、方向盤、三踏板及車內(nèi)設(shè)備使用,5th放下手剎姿態(tài)圖,5th拉緊手剎姿態(tài)圖,DS Confidential – November 2005 Page 38,活動(dòng)分析與舒適度,換檔SAE95th,DS Confidential – November 2005 Page 39,活動(dòng)分析與舒適度,換檔95th,DS Confidential – Novem

24、ber 2005 Page 40,活動(dòng)分析與舒適度,換檔50th,DS Confidential – November 2005 Page 41,活動(dòng)分析與舒適度,換檔5th,DS Confidential – November 2005 Page 42,活動(dòng)分析與舒適度,人員上下車、換檔、 手剎、方向盤、三踏板及車內(nèi)設(shè)備使用方向盤的使用,方向盤操作人體舒適度錄像,DS Confiden

25、tial – November 2005 Page 43,活動(dòng)分析與舒適度,人員上下車、換檔、 手剎、方向盤、三踏板及車內(nèi)設(shè)備使用三踏板的使用,三踏板的使用,DS Confidential – November 2005 Page 44,活動(dòng)分析與舒適度,生物力學(xué)平衡計(jì)算、RULA在仿真運(yùn)動(dòng)時(shí)顏色實(shí)時(shí)更新，結(jié)果輸出生物力學(xué)平衡計(jì)算、結(jié)果輸出,生物力學(xué)平衡計(jì)算分析,DS Confidential – N

26、ovember 2005 Page 45,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員在車內(nèi)外姿態(tài)、活動(dòng)（人體模型姿態(tài)庫，人體模型任務(wù)庫）前機(jī)蓋開合、更換輪胎、加油口布置、油尺檢查頭部運(yùn)動(dòng)包絡(luò)生成,生成頭部包羅,DS Confidential – November 2005 Page 46,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員在車內(nèi)姿態(tài)、活動(dòng),手與門內(nèi)飾板無干涉。胳膊與門扶手輕微干涉。 結(jié)論：建議在內(nèi)飾板造型時(shí)，考慮為人體多留空

27、間,DS Confidential – November 2005 Page 47,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員上下車活動(dòng),上下車錄像,分析結(jié)果：SAE95th下車時(shí)腿部與方向盤、門檻可以不干涉，頭頂和門框無干涉。但是下車是一個(gè)非常不舒適的動(dòng)作。,DS Confidential – November 2005 Page 48,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員前機(jī)蓋開合,SAE95th人體操作關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)艙,95th

28、人體操作關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)艙,DS Confidential – November 2005 Page 49,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員前機(jī)蓋開合,50th人體操作關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)艙,5th人體操作關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)艙,DS Confidential – November 2005 Page 50,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員前機(jī)蓋開合,結(jié)果分析：SAE95th、95th和50th人體可以操作開閉發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，50th比較費(fèi)力。

29、5th 女人人體不能夠到發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋打開時(shí)的位置。無法關(guān)閉打開發(fā)動(dòng)機(jī)艙。,DS Confidential – November 2005 Page 51,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員前機(jī)蓋開合,人員開啟前機(jī)艙蓋錄像,DS Confidential – November 2005 Page 52,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員后機(jī)蓋開合,5th關(guān)車門姿態(tài)模擬,SAE95th關(guān)車門姿態(tài)模擬,DS Confident

30、ial – November 2005 Page 53,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員后機(jī)蓋開合,95th人體在車廂打開后站立工作姿態(tài),95th人體在車廂打開后站立工作姿態(tài),DS Confidential – November 2005 Page 54,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員后機(jī)蓋開合,結(jié)果分析：后備箱的開度可以讓各種百分位人體操作，開度空間適合5th、50th人體站立，95th干涉19.33mm，SA

31、E95th人體干涉82.66mm。但是人在進(jìn)入后備艙內(nèi)可以稍微一下頭，便能進(jìn)入。,DS Confidential – November 2005 Page 55,人機(jī)任務(wù)仿真分析,模擬人員后機(jī)蓋開合,人員后機(jī)艙蓋開合錄像,DS Confidential – November 2005 Page 56,人機(jī)任務(wù)仿真分析,更換輪胎,更換輪胎錄像,DS Confidential – November 2005

32、 Page 57,人機(jī)任務(wù)仿真分析,加油口布置、油尺檢查,四個(gè)百分位人體開加油口的姿態(tài)模擬,DS Confidential – November 2005 Page 58,人機(jī)任務(wù)仿真分析,干涉檢查、活動(dòng)能量消耗計(jì)算,DS Confidential – November 2005 Page 59,總結(jié),通過四個(gè)百分位人體模型的多項(xiàng)任務(wù)，和各種姿態(tài)分析以及 10個(gè)

33、動(dòng)態(tài)模擬姿態(tài)視頻文件。 結(jié)論：通過對(duì)樣車的人機(jī)工程評(píng)價(jià)結(jié)果分析，本樣車總體適合中等身高以上人群駕駛，對(duì)于個(gè)子矮小人群比較不適合。其中需要修改的項(xiàng)目：車頂?shù)谌懦丝妥挝恢煤蛯挾鹊男薷男枰M(jìn)一步完善方案,DS Confidential – November 2005 Page 60,光分析OPTIS,達(dá)索公司與著名的光學(xué)系統(tǒng)開發(fā)公司OPTIS合作將其最新發(fā)新的強(qiáng)大光學(xué)仿真軟件OPTIS OptisWorks Studi

34、o 2008實(shí)現(xiàn)集成，在一個(gè)界面下實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的校核,DS Confidential – November 2005 Page 61,熱分析RadTherm+CFD,熱環(huán)境管理設(shè)計(jì)與分析工具RadTherm 內(nèi)部外部熱管理,DS Confidential – November 2005 Page 62,熱分析RadTherm,產(chǎn)品的技術(shù)和功能特點(diǎn)快速精確的求解模型規(guī)模無限制快速完成系統(tǒng)與環(huán)境建模

35、開放性,DS Confidential – November 2005 Page 63,熱分析RadTherm,汽車行業(yè)軟件使用客戶,DS Confidential – November 2005 Page 64,虛擬現(xiàn)實(shí)Virtools汽車應(yīng)用概述,為了在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中展示汽車駕駛、操作、維護(hù)的真實(shí)場面體驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)人機(jī)實(shí)時(shí)交互，需要選擇一流的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件，該軟件系統(tǒng)應(yīng)該和圖形生成系統(tǒng)具有良好的兼容性

36、，并支持多種通用的虛擬現(xiàn)實(shí)外設(shè)。Virtools不僅具有全面沉浸感的虛擬仿真環(huán)境還具有豐富的虛擬仿真組件（包括實(shí)時(shí)渲染，及Virtools專屬的庫等），功能完整的功能庫，使用戶無需增加任何其它的功能庫。易于編輯和使用的虛擬仿真組件使得虛擬環(huán)境更加豐富多彩；豐富的行為模塊能夠創(chuàng)建定制出完美的交互作品。,DS Confidential – November 2005 Page 65,,DS Confidential –

37、November 2005 Page 66,Virtools VR Pack 概述,為PC(PC Cluster) 而設(shè)計(jì)，不但支持多種標(biāo)準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備，且支持多屏幕的立體展示，一臺(tái)PC就可以進(jìn)行沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí) 的多畫面模擬VR Library(虛擬現(xiàn)實(shí)庫)是 Virtools 的擴(kuò)展功能庫幫助用戶創(chuàng)建基于標(biāo)準(zhǔn) VR 外圍設(shè)備 / PC 集群(分布式計(jì)算)的完全沉浸式的( immersive )、逼真的 3D 體