7696 прочтений

CML Safety Suit™ – единственный в России виртуальный испытательный полигон

CML Safety Suit™ – первый и единственный в России виртуальный испытательный полигон, включающий цифровые модели антропоморфных манекенов, барьеров и ударников, а также комплекс программного обеспечения для анализа полученных результатов, предназначенный для предсказательного моделирования аварийных ситуаций и оптимизации конструкций транспортных средств с целью обеспечения безопасности человека.

Комплекс CML Safety Suit™ предназначен, в первую очередь, для численного моделирования сертификационных и рейтинговых испытаний транспортных средств по различным мировым стандартам, таким как ЕЭК ООН (ECE), FMVSS, EuroNCAP, USNCAP, JNCAP, IIHS и др., а также исследования конструкции транспортных средств с точки зрения пассивной безопасности. Основной конкурент CML Safety Suit™ на мировом рынке – продукция компании Humanetics (США), занимающей 90% мирового рынка. Однако, стоимость  аренды виртуальных манекенов и другого испытательного оборудования настолько высока, что их использование  российскими автопроизводителями становится практически  невозможным. 

Использование CML Safety Suit для моделирования бокового удара по правилу EuroNCAP Использование CML Safety Suit для моделирования бокового удара по правилу EuroNCAP

Использование CML Safety Suit™ для моделирования бокового удара по правилу EuroNCAP 

CML Safety Suit™ позволяет обеспечить расчетное сопровождение всей производственной цепочки разработки транспортных средств. Инструменты, входящие в виртуальный испытательный полигон, необходимы для проведения как обязательных сертификационных испытаний автомобиля, так и для проведения доводочных, предсерийных и приемочных виртуальных испытаний, проводимых в процессе разработки конструкции автомобиля на соответствие требованиям пассивной безопасности и на улучшение эксплуатационных характеристик.

Основные области применения антропоморфных манекенов и импакторов в автомобильной промышленности:

• Краш-тесты автомобилей (оценка получаемых пассажирами травм во время испытаний);

• Оценка безопасности пешеходов;

• Оценка эффективности устройств пассивной безопасности;

• Многовариантная оптимизация конструкции автомобилей (для достижения требуемого уровня пассивной безопасности).

Пример использования CML Safety Suit при проведении виртуального краш-теста
Пример использования CML Safety Suit при проведении виртуального краш-теста​

В состав CML Safety Suit™ входят:

  • Dummy Library – 7 CAD/CAE моделей антропоморфных манекенов; 
  • Barrier Library – 22 CAD/CAE модели барьеров и оборудования для тестирования ремней безопасности;
  • Impactor Library – 8 CAD/CAE моделей импакторов;
  • Story Board Tool – 57 скриптов для автоматической обработки результатов вычислений.

Виртуальные модели антропоморфных манекенов являются наиболее дорогостоящими и трудоемкими в разработке и калибровке составляющими испытательного полигона. Они учитывают все особенности поведения тела человека в условиях аварии и представляют собой  высокотехнологичные устройства, имеющие форму, распределение масс и другие характеристики, полностью аналогичные характеристикам живого человека. Такие манекены являются комплексным измерительным инструментом, который снабжен множеством датчиков для измерения сил, моментов, перемещений, ускорений в разных точках.

Наиболее востребованными манекенами при проведении динамических испытаний являются следующие манекены полигона CML Safety Suit™: Hybrid III 50%, EuroSID II, Hybrid III pedestrian.

  • Антропоморфный манекен Hybrid III 50th Percentile Male соответствует среднестатистическому мужчине и является наиболее часто применяемым манекеном для фронтальных краш-тестов.

Hybrid III 50th Percentile Male Crash Test

Антропоморфный манекен Hybrid III 50th Percentile Male и его модель

  • Антропоморфный манекен EuroSID II является наиболее широко используемым инструментом при проведении боковых ударных испытаний согласно мировым стандартам
    КЭ модель манекена EuroSID-2 КЭ модель манекена EuroSID-2

    Виртуальная модель манекена EuroSID-2

  • Антропоморфный манекен  Hybrid III pedestrian  используется  для моделирования столкновений с пешеходом.

Hybrid III pedestrian

Hybrid III pedestrian

Модель антропоморфного манекена Hybrid III pedestrian


​Конструкции всех вышеперечисленных манекенов детально проработаны и включают в себя модели костей рук и ног, черепной коробки, позвоночника, поясницы, шеи, ребер, коленных, голеностопных, плечевых, локтевых и тазобедренных суставов, кожного покрова, мышечной ткани, органов брюшной полости.

Измерения, проводимые датчиками в различных частях манекена, позволяют оценивать критерии травмирования человека при различных краш-тестах.

Для разработанных моделей манекенов проведены все требуемые калибровочные испытания, а именно:
  • Измерения внешних габаритов;
  • Измерение массы сборки манекена;
  • Калибровка головы;
  • Калибровка шеи;
  • Калибровка поясничного отдела позвоночника;
  • Калибровка плечевого сустава;
  • Калибровка сборки ребра;
  • Калибровка грудной клетки;
  • Калибровка брюшной полости;
  • Калибровка таза.

Калибровка грудной клетки манекена
​Hybrid III 50th Percentile Male


 

Анализ результатов испытания манекена Hybrid III
Анализ результатов испытания манекена Hybrid III


Все разработанные полномасштабные 3-D математические и конечно-элементные  модели антропоморфных манекенов, импакторов и барьеров являются абсолютными виртуальными аналогами реального тестового оборудования, включая расположение измерительной аппаратуры, внешние габариты, распределения масс и материалов. Разработанные модели испытательного оборудования соответствуют сертификационным требованиям (правила ЕЭК ООН, FMVSS), а также стандартам разработчиков физических прототипов испытательного оборудования.

Виртуальный испытательный полигон CML Safety Suit™ разрабатывается с 2012 года совместно сотрудниками Инжинирингового центра СПбПУ Петра Великого, ООО Лаборатория “Вычислительная механика” (CompMechLab®) и ООО “Политех-Инжиниринг” - лучшими российскими инженерами в области  пассивной безопасности автомобилей.

 

Пример использования антропоморфного манекена Hybrid III 50%  при  проведении виртуальных испытаний автомобилей
Пример использования антропоморфного манекена Hybrid III 50%
 при  проведении виртуальных испытаний автомобилей

Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®, CML) СПбПУ Петра Великого – российский лидер в области обеспечения пассивной безопасности автомобилей, работающий на мировом уровне в самой высококонкурентной и динамично развивающейся отрасли промышленности, органично встроенный в технологические цепочки ведущих российских и зарубежных автопроизводителей и инжиниринговых центров: BMW, Rolls-Royce, EDAG, Semcon, Daimler/Mercedes-Benz, Audi, Porsche, Opel GM, АВТОВАЗ. Специалисты Инжинирингового центра СПбПУ Петра Великого – одни из основных исполнителей проекта государственного значения «Кортеж» (“Разработка элементов каркаса кузова и конструктивных элементов бронирования отечественных автомобилей «Лимузин SB», «Седан SB», «Внедорожник SB», «Микроавтобус SB» на базе единой модульной платформы”).

CML Safety Suit™ является глобально конкурентоспособным продуктом, востребованным и применимым во многих высокотехнологичных отраслях промышленности.  Уникальный  опыт автомобильной промышленности в области расчетного сопровождения разработки, испытаний и сертификации конструкций с точки зрения безопасности человека уже сейчас находит активное применение при проектировании различных транспортных средств (железнодорожный транспорт, авиа- и вертолетостроение, судостроение и др.). Применение виртуальных моделей манекенов и деформируемых барьеров позволяет оптимизировать конструкцию транспортных средств с точки зрения безопасности пассажиров при возникновении нештатных ситуаций.

Пример использования CML Safety Suit при моделировании ДТП
​Пример использования CML Safety Suit при моделировании ДТП

Разработанный сотрудниками Инжинирингового центра СПбПУ Петра Великого и широко применяемый ими для выполнения НИОКР  виртуальный испытательный полигон CML Safety Suit™ или отдельные его компоненты могут быть использованы для исследования, оптимизации и сертификации и других “человеко-машинных систем” с целью обеспечения безопасности и комфортности человеческой деятельности во многих областях и отраслях промышленности: авиастроение и вертолетостроение, судостроение, ракетостроение и космическая техника, спорт высших достижений.

Применение CML Safety Suit™ в высокотехнологичных  отраслях промышленности позволяет обеспечить внедрение передовых методов проектирования и расчетного сопровождения конструкторской деятельности, повысить эксплуатационные характеристики и безопасность использования новых изделий и конструкций. 

Стоимость годовой лицензии на аренду набора виртуального оборудования при одинаковых характеристиках качества у CompMechLab® более чем в 3 раза ниже, чем у главного конкурента – американской компании Humanetics.