大学生创新训练项目申请书
项目编号
项目名称“汽车碰撞”虚拟实验的研制与开发项目负责人卢丹联系电话
所在学院机电工程学院
学号8 专业班级电气B121
指导教师胡兴志
E-mail huxingzhi@https://www.doczj.com/doc/aa219494.html, 申请日期2015年3月
起止年月2015.5-2016.5
华北科技学院
一、基本情况
二、立项依据
三、经费预算
四、指导教师意见
BZ2012-1最新款豪华型汽车驾驶模拟器 BZ2012-1型驾驶模拟器是我公司根据最新的驾驶员培训大纲和最新的驾驶模拟器行业标准（JT/T398-2011）开发而成的最新产品,驾驶座舱进行了大量技术创新和改进，并配置了最新的“BZ-2011驾驶模拟器软件V1.2”。 一、座舱 座舱由驾驶舱座，视景计算机，视屏（19寸显示器），操作传感器，数据采集卡，耳机和话筒等组成。 座舱包含了与真实车辆相同的操作部件，“五大”操纵机构：方向盘、离合器，脚刹，油门和手刹。真车变速器：倒档、一档、二档、三档、四档、五档和空挡（自动档只含前进档、倒车档和驻车档）。真车操作开关：左转向灯、右转向灯、应急灯、喇叭、点火开关、总电开关、安全带、车门、雨刷、远光灯、近光灯、远近光交替。 座舱既可以进行联网训练，也可以进行单机训练。利用主控台计算机，最多可以将30台座舱连接到一个训练场景进行训练。 学员通过操作不同的操作部件，经过各自的传感器产生不同的操作信号，这些操作信号通过数据采集卡传送给计算机，经过各种训练模型的逼真运算，最后在视屏上输出与操作相对应的三维场景与各种声音。
二、主要功能 驾驶舱配备最新的BZ2012-1驾驶模拟器软件V1.2版，该软件为我公司最新开发完成，具有自主知识产权。 软件采用汽车多自由度数学模型，实现汽车转向、制动和加速的逼真模拟；另外利用最新的计算机技术，实现真实的三维场景及逼真的声音模拟。 训练按照三个难度级别分别进行训练：初级驾驶，中级驾驶和高级驾驶。 BZ2012-1驾驶模拟器软件技术指标 训练车型选择场地训练选择界面 城市道路选择乡村道路选择 面板提示语（关键词语）： ▲三级课程训练模式：初级、中级、高级 ▲ 14种全新训练车型 ▲全自动配置被动驾驶训练文件 ▲丰富的驾驶培训教学录像 ▲最新理论考试题库（四选一） ▲自动档、手动档合而为一 ▲特别设计太阳炫目训练场景▲多种特殊气候训练 ▲原地驾驶（换档训练）▲加油站、收费站等训练场景▲操作信号实时显示▲ 30台驾驶舱联网训练
目录 1 绪论 (1) 1.1 课题来源与国内外现状 (1) 1.1.1 研究背景 (1) 1.1.2 汽车安全性的种类 (1) 1.1.3 汽车模拟碰撞的研究 (2) 1.1.4 本课题主要内容 (3) 2. 碰撞试验台结构特点和技术要求 (4) 2.1 结构特点和技术要求 (4) 2.2 缓冲过程建模 (4) 3. 碰撞试验台的设计和计算 (5) 3.1 碰撞试验台的总体设计 (5) 3.2 导轨机构的设计和计算 (5) 3.3 小车的选择和设计及释放机构 (6) 3.4 墙体的选择 (7) 3.5 传动装置 (7) 4. 减速缓冲装置的设计和计算 (9) 4.1 减速缓冲器的种类 (9) 4.2 吸能缓冲器 (9) 4.3 多孔式液压缓冲器 (11) 4.4 圆槽减速缓冲器的设计计算 (14) 4.4.1 液压缓冲器的设计原理 (14) 4.4.2 缓冲器的结果设计 (19) 4.4.3 液压缓冲器装配图 (21) 4.4.4 驻退液 (22) 4.4.5 缓冲装置的运动 (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录一液压缸体设计VB编程代码 (28) 附录二加速度曲线VB编程代码 (30) 附录三液压缸设计数据表 (31) 附录四液压缸圆槽设计数据表 (33)
1.1 课题来源与国内外现状 随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高，汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具，对人们的生活、生产产生了深刻的影响。作为一种便捷的现代化交通工具，汽车在给人们带来极大便利的同时，也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。随着全球汽车保有量的不断增加，交通事故也随之增加，交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。 这是一组让人膛目结舌的数字。美国的汽车保有量为1.3亿辆，每年道路交通死亡4万人左右；日本的汽车保有量近8000万辆，每年道路交通死亡1.1万人，去年降到8000人。中国的汽车保有量是3000万辆，每年道路交通死亡近11万人，单车事故率相当于美国的近13倍，日本的近40倍。除去交通状况等客观因素，一个不可回避的原因就是中国汽车安全系数低，我国交通事故的严重程度由此可想而知。随着我国道路交通状况的不断改善，我国汽车的保有量不断增加，车速也逐渐提高，交通事故总量和所造成的人员伤亡与财产损失近年来也呈上升趋势。加强道路交通系统和汽车安全的研究，预防交通事故，是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题[1-2]。 汽车安全性问题与汽车的各种性能等直接或间接有关，对其研究最初是与提高汽车的整车性能的研究交织在一起的。随着二战后汽车工业的持续发展，到60年代中期，西方发达国家中汽车的保有量和汽车的动力性能有了明显的提高，公路上的车流密度和车流速度己达到了一个空前高的水平，汽车事故发生率空前高涨，汽车安全性受到了公众和政府部门的高度重视。从这一时期开始，各国相继制定或修订了安全法规，如美国的汽车安全标准FMVSS等[3]。在这些法规的制约下，以及为了提高汽车产品的竞争力，各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全性的专门研究。汽车安全性研究逐渐从汽车技术研究的其他领域分离出来形成了一个独立的分支。 1.2 汽车安全性的种类 汽车安全性可划分为主动安全性和被动安全性[4-5]。被动安全性是指汽车发
驾驶技能体验：初中篇 各专业爱好者 基础模块：汽车模拟驾驶 体验地点：模拟驾驶器体验馆（B108座） 实际体验： 知识体验： 一、驾驶员行车文明与安全 通过体验，使学员养成安全礼让、文明驾驶的道德意识。 体验内容： 一个合格的驾驶员，不仅表现在技术的娴熟上，更重要的是应该具有良好的驾驶作风、作为习惯和道德修养；良好的驾驶人道德，是安全行车的先决条件. （一）、良好的驾驶员要注意自己的道德修养，养成良好的行为习惯；驾驶员之间应该相互学习、互相帮助，取长补短，安全行驶；对其他驾驶员善意提醒，应虚心学习，认真听取。在一些细小的做法上都要注意良好行为习惯的养成。如：驾驶员在驾驶过程中，将痰吐到随身携带的废纸中，停车后扔入垃圾箱中；把废纸和其他废弃物扔到随车携带的垃圾箱或等车辆停止后扔到到路边的垃圾箱内；选择车辆清洗点清洗自己驾驶的车辆时，不仅考虑保持车辆外观整洁，还要保持周围的环境整洁等。 （二）、安全礼让 驾驶员在行车中，经常会遇到违章行驶，占道抢行，强行超车等不文明的驾驶行为。此时，驾驶员应正确处理好有理与无理的关系，要宽容、大度和注意礼让；经常保持冷静的心态，“宁可有理让无理，不可无理对无理”，尽量避免引起事端。 1．发现前方道路或路口赌塞，应按顺序减速或停车，等前方路口疏通后或前方车辆开始行驶时，在尾随继续行驶。 2．与其他人员发生争执时，应该耐心分辨，不要带着情绪驾车。 3．与违章超车和强行占道行驶的车辆应注意避让。 （三）助人为乐 1．行车中，发现有需要援助的车辆时，应该减速停车，给对方予以帮助。 2．发现其他车辆陷入损坏路段而不能行驶时，应尽力给予帮助。 3．遇其他驾驶人向自己询问路线时，应耐心回答，实事求是。 4．发现其他驾驶人行驶的路线不正确时，应及时提醒，耐心回答和解释。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全性分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2394-61 基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全 性分析(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、引言 长期以来，轿车安全性能一直是汽车工业界非常关注的课题。用实车碰撞试验可测定轿车安全性能，但因其需在实物样机上安装各种测试设备，进行实地试验，成本高、时间长，所以探索新的试验方法一直是汽车工业界所追求的目标。随着计算机技术的发展和各种应用软件的出现，人们可以用计算机来模拟轿车碰撞试验。利用虚拟现实技术设计的汽车虚拟试验场可逼真地实现试验过程，通过交互改变汽车设计参数、试验道路环境，可以验证设计方案，从而达到缩短设计周期、降低开发成本、提高产品质量的目的。与传统的实车试验相比，应用虚拟试验场具有快速、逼真、可重复性等特点，可无危险、无损坏地进行碰
附件1： 货车车辆模拟仿真培训系统用户手册 1、安装配置要求 服务器配置要求 (1)、硬件要求 CPU:Xeon MP 2.7GHz 内存：1G 网络：双端口100/1000M千兆以太网 硬盘：双端口120GB (2)、软件要求 安装JDK1.5，安装Tomcat5.5Web服务器，安装数据库服务器SQLServer2000中文企业版 客户端配置要求 (1)、硬件要求 CPU：主频2.0G HZ , 内存：2G 独立显示卡：265M独立显存，128bit显存位宽 至少有500MB空闲磁盘可用 (2)、软件要求 Windows 98/ME/NT/2000/XP操作系统
2、搭建软件运行环境 本软件需要jre1.5和jmf两个软件来搭建运行环境。具体安装方法如下： 参考本教程中“软件的安装”-“登录系统”登录系统后，点击按钮，会出现以下界面，包括jre1.5和jmf两个软件的下载： Jre1.5.0.4下载 JMF视频播放器下载 Flash播放插件下载 如果您在播放实作教学时，未发现有flash片段播放，那么请下载并安装Flash播放插件（如上图）。 1、安装jre 如果本机上没有装任何java环境，可直接下载java客户端运行程序。 如果本机上有其他版本(非jdk1.5.0.4)的jre，先通过开始->设置->控制面板->添加或删除程序，卸载原来的jre或jdk版本，再从下载页面中下载并安装jre1.5.0.4。 2、浏览器设置 Windows操作系统在默认情况下自带jre运行环境，如果在IE（浏览器）
中运行就必须进行设置，打开控制面板->internet选项->高级选中“将JRE1.5.0用于
汽车碰撞模拟实验台设计 1 绪论 1.1 课题来源与国内外现状 随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高，汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具，对人们的生活、生产产生了深刻的影响。作为一种便捷的现代化交通工具，汽车在给人们带来极大便利的同时，也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。随着全球汽车保有量的不断增加，交通事故也随之增加，交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。 这是一组让人膛目结舌的数字。美国的汽车保有量为1.3亿辆，每年道路交通死亡4万人左右；日本的汽车保有量近8000万辆，每年道路交通死亡1.1万人，去年降到8000人。中国的汽车保有量是3000万辆，每年道路交通死亡近11万人，单车事故率相当于美国的近13倍，日本的近40倍。除去交通状况等客观因素，一个不可回避的原因就是中国汽车安全系数低，我国交通事故的严重程度由此可想而知。随着我国道路交通状况的不断改善，我国汽车的保有量不断增加，车速也逐渐提高，交通事故总量和所造成的人员伤亡与财产损失近年来也呈上升趋势。加强道路交通系统和汽车安全的研究，预防交通事故，是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题[1-2]。 汽车安全性问题与汽车的各种性能等直接或间接有关，对其研究最初是与提高汽车的整车性能的研究交织在一起的。随着二战后汽车工业的持续发展，到60年代中期，西方发达国家中汽车的保有量和汽车的动力性能有了明显的提高，公路上的车流密度和车流速度己达到了一个空前高的水平，汽车事故发生率空前高涨，汽车安全性受到了公众和政府部门的高度重视。从这一时期开始，各国相继制定或修订了安全法规，如美国的汽车安全标准FMVSS等[3]。在这些法规的制约下，以及为了提高汽车产品的竞争力，各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全性的专门研究。汽车安全性研究逐渐从汽车技术研究的其他领域分离出来形成了一个独立的分支。 1.2 汽车安全性的种类 汽车安全性可划分为主动安全性和被动安全性[4-5]。被动安全性是指汽车发生不可避免的交通事故后，能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或使伤害减低到最低程度的性能。目前，汽车被动安全性研究内容包括车身结构抗撞性研究、碰撞生物力学研究以及乘员约束系统及安全驾驶室内饰组件的开发研究这三个方面。
虚拟仿真项目实战 项目名称：汽车虚拟仿真展示设计 Θ第一部分课程目的Θ Virtools Dev开发工具除了进行多媒体和游戏编辑制作外，更能灵活的应用到各行各业的商品展示上，此章利用简单的汽车样品展示范例，来说明Virtools Dev开发工具在商品展示上的便利性，更以此范例，让初学者轻松上手Virtools Dev开发工具，认识编辑流程。 Θ第二部分制作过程Θ 对象的建立和初始设定 1．请选择Resources/Open Data Resource，选择光盘里的素材/VTrsc2.rsc，这样便可以加载本书的教学素材数据库了。
2．载入的车子对象VTrsc2.rsc/Characters/EVOcar.nmo，并将之调整到适当的位置、方向和大小，然后按下Set IC For Selected设定其初始值，此时Level Manager窗口里的evocar角色对象的IC处会显示X也就是已经设定其初始值了。
车身反射材质的制作 1．在Level Manager/Materials里可以找到该车子模型的全部材质,car body、car_window2、car window、car logo、car item。 2．因为我们要使用材质来制作车子的反射特效，但是真正的车子也有像轮胎那部分，是没有反射质感的，所以当我们在制作3D模型时，就要先考虑何处材质需要用到哪种特效，何处材质无需用到特效，把一个模型的材质，做有效的规划和管理，像这次的模型，car item是车子轮胎和车头灯的材质，所以无需设置反射质感；而其他的car body（车体材质）、car_window2（车窗边缘材质）、car window（车窗材质）、car logo（车子标志材质）都是需要设定制作反射质感效果的。 3．所以请先选择car body，并快速点击鼠标左键两下，就可以开启其车身的材质设置窗口。
（一）碰撞指标查询系统 1. 欧洲评鉴协会Euro-NCAP （1）NCAP碰撞简介 衡量性能好不好，不能由自己说了算，要经过试验验证。其中“碰撞性能试验”就是主要项目之一，也是人们最关注的试验项目，因为车祸大部分都是碰撞，这个测试结果基本反映了对乘员和行人的程度。 美国、欧洲和日本都制定了相关的乘员碰撞保护法规。例如美国国家公路交通管理局(NHTSA)颁布的FMVSS208《乘员碰撞保护》法规、欧盟重新修订的《正面碰撞乘员保护》法规、日本运输省颁布的TRAIS11-4-30《正面碰撞的基准》法规等，定期对本国生产及进口进行正面碰撞或侧面碰撞进行性试验，以检查内驾驶员及乘员在碰撞时的受伤害程度。但是，这些法规仅是这些国家或区域国家政府管理部门对产品性的最低要求，而生产企业追求的却是行业上公认的NCAP(New Car Assessment Program)，中文称为评估计划。它是一个行业性组织，定期将企业送来或者上出现的进行碰撞试验，它规定的实车碰撞速度往往比政府制定的法规的碰撞速度要高，从而在更严重的碰撞环境下评价车内乘员的伤害程度，根据头部、胸部、腿部等主要部位的伤害程度将试验车的性进行分级。尽管NCAP不是政府强制性实验，但由于它代表性广泛，标准科学，试验严格，组织公正，直接面向消费者公布试验结果，通过碰撞测试向消费者表示什么是的或是最的。因此各大企业都非常重视NCAP，把它作为开发的重要评估依据，在NCAP试验取得良好成绩的，也将试验结果作为产品推广的宣传内容。 NCAP最早出现在美国，随后欧洲和日本等国都制订了相关的NCAP。其中欧洲的NCAP(European New Car Assessment Program)最具影响力和代表性。它由欧洲各国联合会、政府机关、消费者权益组识、俱乐部等组织组成，由国际联合会(FIA)牵头。欧洲NCAP不依附于任何生产企业，所需经费由欧盟提供，不定期对已上市的和进行碰撞试验，每年都组织几次。 欧洲NCAP的碰撞测试有两个基本项目，即正面和侧面碰撞。正面碰撞速度为64公里/小时，侧面碰撞速度为50公里/小时。在车辆碰撞时邀请生产企业直接参与以示公正性，还允许其产品有两次碰撞机会，当获知初次碰撞结果不理想时，会对产品进行改进或安装装置，再进行第二次碰撞，以获得最好的成绩为准。 NCAP的碰撞测试成绩通过星级(★)表示，共有五个星级，星级越高表示该车的碰撞性能越好，达到33分为满分。?
１绪论 １．１课题来源与国内外现状 随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高,汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具,对人们的生活、生产产生了深刻的影响。作为一种便捷的现代化交通工具,汽车在给人们带来极大便利的同时,也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。随着全球汽车保有量的不断增加，交通事故也随之增加,交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。 这是一组让人膛目结舌的数字。美国的汽车保有量为１.３亿辆，每年道路交通死亡4万人左右；日本的汽车保有量近8000万辆,每年道路交通死亡1.1万人，去年降到8000人。中国的汽车保有量是3０00万辆,每年道路交通死亡近11万人，单车事故率相当于美国的近13倍,日本的近40倍。除去交通状况等客观因素，一个不可回避的原因就是中国汽车安全系数低，我国交通事故的严重程度由此可想而知。随着我国道路交通状况的不断改善,我国汽车的保有量不断增加,车速也逐渐提高，交通事故总量和所造成的人员伤亡与财产损失近年来也呈上升趋势。加强道路交通系统和汽车安全的研究，预防交通事故,是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题[1-２]。 汽车安全性问题与汽车的各种性能等直接或间接有关,对其研究最初是与提高汽车的整车性能的研究交织在一起的。随着二战后汽车工业的持续发展,到60年代中期,西方发达国家中汽车的保有量和汽车的动力性能有了明显的提高,公路上的车流密度和车流速度己达到了一个空前高的水平，汽车事故发生率空前高涨,汽车安全性受到了公众和政府部门的高度重视。从这一时期开始，各国相继制定或修订了安全法规,如美国的汽车安全标准FMＶSＳ等[３］。在这些法规的制约下,以及为了提高汽车产品的竞争力,各大汽车制造商和一些研究机构开展了汽车安全性的专门研究。汽车安全性研究逐渐从汽车技术研究的其他领域分离出来形成了一个独立的分支。 1.2 汽车安全性的种类 汽车安全性可划分为主动安全性和被动安全性[4－5]。被动安全性是指汽车发生不可避免的交通事故后,能够对车内乘员或车外行人进行保护，以免发生伤害或使伤害减低到最低程度的性能。目前，汽车被动安全性研究内容包括车身结构抗撞性研究、碰撞生物力学研究以及乘员约束系统及安全驾驶室内饰组件的开发研究这三个方面。 汽车被动安全性研究方法包括试验研究和计算机仿真研究两种[6]。汽车被动安全
虚拟现实简称VR也泛指“计算机模拟仿真”或者“虚拟世界”。为了建立这个虚拟环境，高性能计算机将大量的数据转化为立体的三维图像，给观察者像在现实世界中同样的视觉感受——虚拟世界 看上去是真的。实际上这样的虚拟环境可以独特地取代许多领域和运用的现实环境，如果它适用于 模拟一个详细定义的现实环境。 汽车的虚拟未来已经起步网络世界已经从简单的程序发展到十分严谨、意义重大的工业化工具。使用者可以在虚拟环境中漫游，实时交互甚至可以改变他周围的虚拟世界。现代虚拟现实视觉系统 有通常被称为自动沉浸式虚拟环境或简称为CAVE ——一个电子化沉浸式环境，在这个环境中观察 者被最多六面实时投影画面的墙体包围。使用者戴上特殊的立体眼镜后就可以看到一个他所处虚拟 环境的空间三维影像。 从初步概念到系列产品——前所未有的快速和高效虚拟仿真在当今的汽车工业是不可或缺的。当原来建立的一些原型样机进行组件高级测试时，现在规划师、设计师和工程师在同一个数字模型 上工作，在屏幕上优化这个模型，如果有必要，将模型数据通过数据线同时传输到全世界各地。这样减少了研发成本，特别加速了研发过程，提供了更快的市场化时间。虚拟现实更深远的优势在于 使用者可以在最初的时间点上及时评估不同变量—甚至是最初为表达一个设计新概念的参数可以 在虚拟现实中显示出来，为虚拟仿真提供了数据。牢固地掌握这种计算机辅助仿真技术是宝马设计 团队将原来开发新车型所需的6年时间缩短为现在2年半的先决技术条件之一。 汽车成为虚拟事物为了测试新车的设计和概念，虚拟现实工程师将计算机中保存的数据收集起来，并在这个基础上构建初步3D模型。在这个过程中，计算机将整车数据细分为三角面体也就是多 边形体。也就是说，计算机向虚拟网络中添加了描述汽车设计和布置几何元素的网格体。然后特定 的色彩和表面特征根据它们实际特征和属性被赋予各个单独的部件。最后，向观察者实时地从各个 视图和透视方向展示高度真实的设计结果。 在江衡仿真看来，虚拟仿真的高超之处生成虚拟环境运用的复杂方法符合明确的意图：提供一 个清晰的蓝图替代一大串繁杂的数据，创造一种人们易于感受的视觉形式。如果这些数据全部以数 字和图表的方式作为列表印在纸上，没有人将对自己所见的东西有所概念。所以数据只有转化为三 维展示模型，它能够整合人类大脑独特的能力来利用大型、高性能计算机的计算能力直观地处理图片。然而在很多领域，单纯的视觉表达是不充分的—例如评估汽车的声学、控制功能和安全性方面 或者其单个组件。 在这种情况下，一切依赖于组件所使用的材料及其属性。在彻底的分析之后，计算机提供了大 量的具有高标准精度的描述未来汽车的信息。工程师可以在虚拟环境中从各个角度观察考虑汽车， 解剖汽车任何他想要观察的部位，行为测量，在汽车中漫游，放大或缩小图像的大小。运用相应的 软件，他甚至可以在虚拟现实中驾驶汽车，检查这个过程中产生的噪音和声响。另外（这实际上是VR的高超之处）他甚至可以直接在虚拟环境中驾驶虚拟车或者说是一个驾驶模拟器，从而在虚拟道 路上测试特定技术部件的质量和特征却不危及其他的道路使用者。最后，至少包括整车的破坏性试 验现在也能在虚拟环境中实施。 超级计算机为了利用全部的设备，成熟、高度专业的软件是必需的。实际上宝马研发创新中心 的虚拟现实技术中心（VRC）有极其庞大的具有特殊功能的玻璃显示墙，其中又隐藏着极强能力的计算机：一台计算机并联了几个处理器来处理庞大的数据集群，大型投影仪以投影到投影墙毫米以下的精度来传输图像。戴上特殊的立体眼镜，使用者驾驶进入这个的投影的环境，那样的立体眼镜只 能让右眼看到右面的立体图像，让左眼看到左面的立体图像。 这两个通道的图像随着观察者不同的位置和观察角度即时变化。使用3D鼠标或者3D操纵杆，使 用者可以在虚拟环境中漫游，传感器捕捉他的每一个动作并立即形成正确的透视图像。这个过程是 实时的，计算机的功能使使用者与图像交互，对他所观察的一切做出直觉的反应。
汽车碰撞模拟试验台设计开题报告- 图文 毕业设计(论文)开题报告 设计(论文)题目： 汽车碰撞模拟试验台设计 2010年3月19日 开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 文献综述1．研究背景随着科技的进步、经济的发展、人民生活水平的不断提高，汽车己经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的代步工具，对人们的生活、生产产生了深刻的影响。作为一种便捷的现代化交通工具，汽车在给人们带来极大便利的同时，也因其造成的交通事故给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。随着全球汽车保有量的不断增加，交通事故也随之增加，交通事故己经成为全球范围内的一大社会问题。这是一组让人膛目结舌的数字。美国的汽车保有量为1.3亿辆，每年道路交通死亡4万人左右；日本的汽车保有量近8000万辆，每年道路交通死亡1.1万人，去年降到8000人。中国的汽车保有量是3000万辆，每年道路交通死亡近11万人，单车事故率相当于美国的近13倍，日本的近40倍。3．汽车模拟碰撞的研究（1）国外汽车碰撞模拟研究与发展状况对汽车碰撞的研究，国外起步较早。较早开展汽车碰撞研究的是美国。早期汽车碰撞研究主要是进行各种条件下的碰撞试验，包括实车试验和模拟试验，如前所述。国外汽车碰撞模拟最早出现在60年代末期，由于当时受计算机硬件水平的限制，一辆车仅包含几十个节点，单元类型也局限于梁单元，当时的碰撞模拟主要是对实车碰撞实验的预测。80年代由于Cray等巨型机的出现和显式积分理论的成熟，人们开始研究对整车的耐撞有限元分析，汽车单元数量发展到几千个，同时开发出了与汽车结构相对应的薄壁单元。进入90年代以来，由于汽车碰撞的商业化软件不断完善，单元数量也扩大到几万个甚至几十万个，汽车碰撞模拟结果越来越接近于实际。由于计算机开始广泛采用了并 行技术，使得运算时间大大减少，甚至现在普通的个人计算机也可以进行碰撞仿真分析。目前在汽车发达国家汽车碰撞模拟研究已经达到相当成熟的地步，开发出了许多成熟的用于碰撞模拟的成熟商业软件包，已经部分取代实验室的工作。（2）国外开展汽车碰撞模拟研究的方向国外开展的汽车碰撞计算机模拟研究主要包括事故再(ACCIDENTRECONSTRUCTION),碰撞受害者模拟(CRASH VICTIM SIMULATION)、汽车结构抗撞性模拟(SIMULATION OF AUTOMOBILE’S CRASHWORTHI-NESS)三个方向[9-12]。事故再现研究的内容是，在汽车事故发生后，由汽车的最终位置开始，运用按经
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 基于虚拟试验的轿车正面碰撞 安全性分析(新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全性分析 (新版) 一、引言 长期以来，轿车安全性能一直是汽车工业界非常关注的课题。用实车碰撞试验可测定轿车安全性能，但因其需在实物样机上安装各种测试设备，进行实地试验，成本高、时间长，所以探索新的试验方法一直是汽车工业界所追求的目标。随着计算机技术的发展和各种应用软件的出现，人们可以用计算机来模拟轿车碰撞试验。利用虚拟现实技术设计的汽车虚拟试验场可逼真地实现试验过程，通过交互改变汽车设计参数、试验道路环境，可以验证设计方案，从而达到缩短设计周期、降低开发成本、提高产品质量的目的。与传统的实车试验相比，应用虚拟试验场具有快速、逼真、可重复性等特点，可无危险、无损坏地进行碰撞、翻倾等极限试验。这种方法
虽然不能完全取代实际的轿车碰撞试验，但却使人们能够根据计算机模拟试验的结果更好地、更精确地安排实际试验，以减少试验次数和时间，降低试验成本。 正面碰撞是汽车碰撞事故中最多、对人体危害最大的碰撞形式，也是国际上许多安全法规中规定的小型客车和轿车的最主要标准试验。本文选取国产燃料电池轿车“超越二号”为虚拟试验对象，模拟其正面碰撞，从而预测和评价该车型的被动安全性，对该车型安全设计的改进具有指导作用。由于燃料电池轿车目前仍属于前‘瞻型产品，其高昂的制造成本决定了暂时无法、进行实车碰撞试验，而虚拟试验场由于其无危险、无损坏、可重复性等特点正是非常合适的试验方法。 由于虚拟现实系统需要实时计算，对计算速度要求较高。因此，实现虚拟试验场景及仿真必须要有相应的软硬件支持，本试验采用的操作系统为UNIX（多任务、多线程），硬件为双CPU高速SCSI接口硬盘的HP可视化工作站。 作者利用HYPERMESH软件对整车模型进行网格划分，建立了车
VPG汽车整车虚拟实验仿真 概述 VPG（Virtual Proving Ground）通过构制统一平台，简化建模过程，引入虚拟试验场，只需建立一个整车模型，就能够在汽车真实试验条件下，进行整车非线性虚拟样机仿真，达到动态参数设计的目的。VPG技术可用于当前汽车产品开发的前沿，涵盖NVH、疲劳寿命、道路载荷预测、整车、子系统和部件的动力学和运动学分析。并针对碰撞安全法规的要求，内置欧美碰撞安全法规和各种碰撞模型（假人、壁障、安全带等），轻松进行碰撞安全仿真。 来源于多年汽车CAE仿真应用经验的VPG技术和优秀的LSDYNA求解器，保证了VPG具有先进、专业、可靠的仿真能力，其丰富的数据库为用户提供了极大的方便，软件应用方法简单标准，以其易用性和专业性领导汽车CAE行业的最新发展趋势。 特色功能 行业性最强 ?专业用于汽车行业整车碰撞及乘员安全性分析的软件 ?具备欧美等碰撞法规、汽车模型库等 ?具备用于汽车行业分析的向导式设置方式，操作简便
?具备大量汽车行业客户 友好的专业化图形界面 ?具备专业化、向导式的操作界面，简单易用 ?具备汽车行业专用后处理器，直接获取法规分析结果 ?具备参数化建模方式，实现根据用户产品结构需求的汽车模型建模?支持LSDYNA的所有关键字功能
功能最为全面 ?可进行汽车整车碰撞、乘员安全性、操纵稳定性、NVH分析?可进行整车及子系统非线性动力学、疲劳耐久性等分析 ?可进行特种车辆的防爆及动力学分析 ?可进行全面的LSDYNA求解程序的前后处理 强大的行业模型库 ?具备多种汽车悬挂模型 ?具备多种行业路面模型 ?具备多种汽车轮胎模型 ?具备多种碰撞假人及航空航天假人模型
汽车驾驶模拟器的研究方法及步骤 一、虚拟现实建模方法 1、几何建模 2、运动建模 （1）物体位置 物体位置包括物体的移动、旋转和缩放。在视景仿真中，不仅需要一个全局性的绝对坐标，每个三维对象都需要建立一个相对坐标。对每个对象都给予一个坐标系统，称之为对象坐标系统，这个坐标系统原点的位置随物体的移动而改变。在虚拟驾驶系统中就是通过控制一个汽车局部坐标系的运动和变化来模拟汽车的运动过程。 （2）碰撞检测 在视景仿真系统中，经常需要检查对象A是否与对象B碰撞。碰撞检测需要计算两个物体的相对位置。许多视景仿真系统在实时计算中都是采用OBB包围盒检测法，运用这种方法可以节省时间，但降低了精确性。 3、物理建模 虚拟对象物理建模包括定义对象的质量、重量、惯性、表面纹理、光滑或粗糙、硬度、形状改变模式（橡皮带或塑料）等，这些特性与几何建模和行为规则结合起来，形成了更真实的虚拟物理模型。 4、行为建模 在虚拟驾驶系统中，行为建模主要包括两个方面，一方面是对驾驶员所操纵的汽车的行为进行约束，建立汽车操纵模型，使其符合汽车自身的运动和驾驶人员的操作步骤；另一方面是对场景中非受控物体的行为进行建模，使其的运动符合自然规律，比如场景中自动运行的汽车、路旁的行人等。 5、模型分割 二、虚拟驾驶系统各模块功能分析和开发方案确定 1、汽车虚拟驾驶系统的构成 汽车虚拟驾驶系统主要由虚拟驾驶操作输入系统、汽车动力学模型、运动仿真模型、实时操纵模型、场景管理管理平台、视景和声音渲染输出以及汽车数据模型库、场景模型库和声音模型库等组成。其中汽车动力学模型、运动仿真模型、实时操纵模型和虚拟驾驶场景管理平台是汽车虚拟驾驶系统的核心子系统。 系统的工作过程如下：在系统初始化时，根据用户的需求从汽车数据模型库中将用于仿真的车辆数据模型调入到动力学模型中，同时选择运行的三维场景，通过模型解析模块把它从场景数据库中调入场景管理平台；在仿真过程中，驾驶人员通过虚拟驾驶操作输入系统进行模拟驾驶操作，人机交互接口将油门、制动、换档和转向等动力学操作信息以及发动机启动、喇叭鸣笛等按钮操作状态送入汽车动力学模型和实时操纵模型中；经过仿真计算后，汽车运动仿真数据被送入运动摄像机模块中控制场景内摄像机的运动，同时汽车的行驶姿态还受到地面因素的影响；然后，场景管理控制模块根据此时摄像机的运动状态，通过视景渲染模块将三维场景在投影屏幕上实时反映出来，模拟视景变化，形成行车体感，并且通过虚拟仪表输出此时的汽车运行参数。另外，为了增强虚拟驾驶的沉浸感，系统还安装有音响系统，
10.16638/https://www.doczj.com/doc/aa219494.html,ki.1671-7988.2016.12.072 虚拟仿真软件在新能源车辆工程专业实验 教学中的应用 张忠洋，郑利民，孙晓帮，张大明，张丽萍，高宇 （辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州121001） 摘要：随着计算机技术的快速发展，仿真技术应用领域的越来越广泛。新能源车辆工程专业重视学生的能力培养，基于现有条件和实验的局限性，难以满足专业需求，因此运用仿真软件技术使学生更加深刻掌握理论和实践操作知识。文章主要研究虚拟仿真软件在教学中的特点及具体应用。 关键词：虚拟仿真；新能源车辆工程；实验教学 中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2016)12-210-03 Virtual Simulation Software in Experimental Teaching New Energy Vehicle Engineering Major Zhang Zhongyang, Zheng Limin, Sun Xiaobang, Zhang Daming, Zhang Liping, Gao Yu ( Auto&Transportation Engineering College, Liaoning University of Technology, Liaoning Jinzhou 121001 ) Abstract:With the rapid development of computer technology, simulation technology applications more widely. New Energy Vehicle Engineering students the ability to pay attention, based on the limitations of existing conditions and experiment, it is difficult to meet the professional needs, and therefore the use of simulation software technology to enable students to grasp a more profound theoretical and practical knowledge of the operation. This paper mainly on virtual simulation software characteristics and the specific application in teaching. Keywords: Virtual simulation; New energy vehicle engineering; Experimental teaching CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)12-210-03 前言 随着环境污染和世界能源危机问题的日益严重，汽车作为尾气排放和能源消耗的重要源头面临着严峻的考验，需要大力发展新能源汽车，在此过程中离不开人才的培养。在高校里设置了新能源汽车工程专业，专业的发展离不开实验室建设，因为实验是培养人才不可缺少的环节之一，实验室建设收到设备更新、台套数、场地规模、经费使用等因素制约，进而影响了教学效果。利用虚拟仿真软件可以改善当前现状，提升教学质量。 1、虚拟仿真软件的特点 1.1 降低实验室建设成本、缓解经费紧张 传统的实验需要各种实验设备和场地，而且实验必须在实验室中完成。而虚拟仿真实验只需在原有机房中安装相应的软件，学生就可以进行实验，节省放置设备空间和实验场地规划装修费用。另一方面科技技术不断变化，而学校为了更好的适应社会需求，需要定期更新仪器设备。但受到经费的限制，实验室的设备更新较为缓慢，而虚拟仿真技术能够 作者简介：张忠洋（1983-），男，工程师，就职于辽宁工业大学汽车与交通工程学院。 基金项目：2016年辽宁工业大学教改研究项目（2016090）。
汽车CAE技术的新进展——虚拟试验场(VPG)技术 CAE技术在飞速发展，非线性软件功能有了很大的提高，计算机硬件也提供了足够的支持，所以CAE技术满足上述汽车现代设计要求是可能的。美国工程技术合作公司（ETA公司）推出的虚拟试验场技术（VIRTUAL PROVING GROUND ，以下简称VPG技术）即是针对上述要求发展的实用软件。 一、概述 现代汽车对结构设计提出了越来越高的要求，汽车结构分析已不满足于结构线性弹性分析。实际上汽车结构系统中大量存在非线性结构，例如发动机、驾驶室橡胶支承、悬挂大变形、零部件间连接的能量缓冲等。在产品要求精益设计的条件下，只应用线性分析普遍感到不足。产品开发要求CAE更多地考虑非线性影响。其次，汽车零部件结构分析的一个难点是分析载荷的不定因素，大量零部件结构实际所受到的载荷到底是多大，往往很难明确给出。对此过去往往应用对比分析法，但这越来越不适应越来越高的设计要求。第三，汽车产品设计已进入有限寿命设计阶段，这要求汽车在设计的使用期内，整车和零部件完好，不产生疲劳破坏，而达到使用期后（例如轿车一般设计寿命为八年），零部件尽可能多地达到损伤，以求产品轻量化，节约材料和节省能源。这也对CAE分析提出了使用真实载荷的要求。汽车整车性能，如舒适性、行驶操纵稳定性分析也不仅仅满足于结构刚性简化，还要求考虑结构变形刚度影响，进行整车非线性系统分析，以达到动态参数设计的目标。 CAE技术在飞速发展，非线性软件功能有了很大的提高，计算机硬件也提供了足够的支持，所以CAE技术满足上述汽车现代设计要求是可能的。美国工程技术合作公司（ETA公司）推出的虚拟试验场技术（VIRTUAL PROVING GROUND ，以下简称VPG技术）即是针对上述要求发展的实用软件。 二、VPG技术 VPG技术是汽车CAE技术领域中一个很有代表性的进展。 1．分析对象不再是分开的各个零部件，而是包括车身FEM模型、悬挂系（弹簧、减振器、动力控制臂）、转向梯形、车轮轮胎等整车非线性系统模型。这样，车身和悬挂系统与转向系统间难以明确的作用力关系已包含在分析模型之内。如图1所示。
汽车虚拟仿真实训室的建设 前言 国家高度重视职业教育事业发展，职业教育规模不断扩大，对完善我国职业教育结构，服务经济社会等方面发挥了积极作用。但同时，目前我国职业院校办学条件和教学设备供给情况并不是那么尽如人意，“双师型”专业教师数量不足，质量保障体系不够完善，办学机制和教学方法改革有待突破等等问题，严重制约了职业教育快速发展。 加强实训中心装备建设、保证实践教学时间，是满足学生培养目标的前提条件和重要保证。因而，各职业学校在实训仪器设备和实训教学管理上都加大了资金和人员投入，纷纷建立设备齐全的实训室和实训基地，为实训教学的开展提供基本保障。即便如此，由于经费投入、设备更新换代、场地限制和扩招的原因，很多学校存在实训资源紧张，学生操作技能练习不足等问题，这将大大降低学生的动手能力和就业的竞争力。因此除了传统设备的投入，必须考虑利用虚拟技术来解决当前实训中存在的一些问题。 一、我校实训教学存在的主要问题 1.设备先进性保持时间短 目前，我校实训室中存在的一个突出问题就是硬件条件差，学校教育经费严重不足，有些先进设备学校根本无力购买，生均
设备费与教育部的要求相差甚远，生均占有的仪器设备数额少，档次低。结果导致相关课程的实训基本无法开出，有些勉强开出的实训也由于设备数量严重不足满足不了学生动手的需求。同时都是购买了一批设备要使用到设备的报废年限为止，而实际生产企业的设备更新换代很快，这样从学校培养出去的学生并不能够在很短的时间内适应岗位工作的需要。这很难做教育部提到的“基地设备保持同期企业生产使用设备水平，并具有一定的超前性”要求。 2.实训开放性不够 我校要面向学生、企业、社会，开拓实训、培训、科研等全方位的社会服务。实际上学校在满足学生实训的前提下，真正能面向企业、社会开放的时间非常少，这主要是实训资源少、实训基地机制不灵活、基地受时间和空间约束过多等原因造成的 二、仿真虚拟技术概念的提出及应用 技工院校实训存在的问题随着国家对职业教育教学的日益重视，职业教育正在以前所未有的速度向前发展，而实训作为提高学生职业技能的重要手段也越来越多地受到关注，但实训室作为实训教学的重要场所却因为诸多客观条件的制约。建设受到了各方面的限制一方面，每个技工学校都不可能在短时间内建设所需要的所有实训室，而且某些实训室的建设是很困难的：另一方面，即使实训室可以建设，又会面临设备更新换代的问题，任何一个实训室都不可能“永葆青春”而仿真虚拟实训进入实训