12Hyperview在汽车被动安全系统中的应用--江礼军

Hyperview在汽车被动安全系统中的应用江礼军延锋百利得（上海）安全系统有限公司HyperView在汽车被动安全系统中的应用HyperView Application in Auto Passive Safety江礼军延锋百利得（上海）安全系统有限公司摘要:借助于Altair公司优秀的后处理软件HyperView，汽车被动安全系统的系统工程师，MADYMO仿真工程师，FEA工程师可以很方便的应用该软件处理各种类型的数据，录像及仿真结果的对比。

本文通过举例来系统介绍整车碰撞数据，台车碰撞数据，模拟仿真结果，不同类型伤害值的计算，多条曲线的快速叠加，MVW文件的应用技巧。

应用表明，该软件能高效快速的处理各种类型的曲线，提高工程师的工作效率，相对于别的后处理软件具有无法比拟的优势。

关键词:HyperView 数据处理伤害值系统集成工程师模拟被动安全Abstract:With the help from Altair HyperView, the system integration, Madymo simulation and FEA engineer can easily use it to analyses all kinds of raw data, film and simulation results. This paper uses an example to show how to process the barrier crash data, sled test data and simulation data, accurately and efficiently. Injury value calculation and quick overlay of multiple curves is also demonstrated. The application shows HyperView can greatly improve the efficiency for data processing and is generally more beneficial than other similar software.Key words: data process, injury value, system integration, madymo simulation, passive safety1 概述HyperView8.0可以处理的数据类型，除了各种常见的求解器结果文件外，新增了对碰撞数据的处理功能，如DIAdem（*.DAT）及ISO 13499（*.MME）文件的处理能力（图1）。

在被动约束安全系统中，主要通过HyperView来处理各种整车，台车碰撞曲线，计算跟安全有关的伤害值，如头部HIC 36ms，Chest 3ms(g)，Chest Deflection，Tibia index （Ti），Viscous Criterion (V*C)，Femur & Neck Duration load，Nij等。

还可以用来对跌落塔试验数据，压力容器试验数据进行滤波处理。

通过集成的Math数学运算功能，可以很方便的进行数据的积分，求导，合成运算，滤波等。

图1 Hyperview8.0可处理数据类型2 各种数据处理一般而言，被动安全系统开发中的碰撞数据有整车碰撞数据，台车碰撞数据，跌落塔试验数据，压力容器试验数据。

各个试验方会生成不同类型的数据，公司接触到的大致可以分为这么几类，天津CATARC单独列表数据，北京ISO格式，上海SMVIC EVA软件，公司内部Excel，EVA软件格式及外部DIAdem格式数据。

2.1 前期数据导入通常从天津CATARC试验场获得的数据是由一系列通道数据组成（图2），通过前期数据处理，如增加标题Xydata，Head_Acc_X，删除前面字符行或者重新将各个通道整理成单个文件的列表数据（图3）。

图2天津数据格式及传感器通道列表图3单个文件格式图4DIAdem数据格式图5 ISO 13499(*.MME)文件格式图6 DIAdem数据导入时提示窗口图7 ISO 13499(*.MME) 格式文件导入时提示窗口图8 EVAluation软件可以输出的格式图9 MADYMO格式文件导入时提示窗上海SMVIC使用EVA软件，所以数据处理相对而言要容易一些。

可以使用DIAdem 数据文件（图4），如DAU2.dat，数据导入时提示窗口见图6，或者ISO 13499文件（图5），如YFK1122.MME，数据导入时提示窗口见图7。

另外也可以通过EVAluation软件进行多种格式的文件输出，如ISO，Excel和MADYMO文件（图8），MADYMO格式文件导入时提示窗口见图9。

Sled台车碰撞数据，跌落塔Drop tower试验数据，压力容器Tank试验数据以及各种零部件的力，位移和时间曲线基本均可以通过上述处理方法来导入，在这里不在一一陈述。

2.2 伤害值计算通过HyperView软件可以很容易实现各种伤害值的计算，如HIC 36ms，Chest 3ms(g)，Chest Deflection，Tibia index （Ti），Viscous Criterion (V*C)，Femur & Neck Duration load，Nij。

首先需要设定偏好文件Preference File（图10），图11为设定前后菜单的对比，从图11中可以看出，多出一些菜单选项，如Math数学运算，Filter滤波，Units更改单位，Injury 伤害值，Transforms数据变化等。

图10 设定偏好文件图11 设定偏好Preference File文件前后菜单项对比伤害值的计算可以通过菜单Injury的下拉子菜单来实现（图12），或者通过打开View>Brower后选中曲线，右键通过Injury下的子菜单来实现（图14），同时也可以在窗口中选中曲线后右键Injury的子菜单来实现常见伤害值的计算（图13）。

图12通过下拉菜单来计算伤害值图13在窗口内点击右键来计算伤害值图14通过Browser窗口来计算伤害值图15左图为某碰撞试验的胸部合成加速度曲线，可以明显看出在85～100ms间的数据采集有异常，这时就可以通过Modify Curves功能来进行修正，图16为该功能界面，选择时间段后，可以使用Bridge桥接，Hide隐藏或者Replace替换等手段来消除数据波动异常的影响，这样就可以通过图15右图来计算正确的胸部3ms加速度值。

图15曲线编辑Bridge桥接前后对比图16曲线编辑Modify Curves图17曲线定义Define Curves的math窗口图如图17所示，在曲线定义Define Curves窗口下可以通过选择文件File，数学运算Math 或者数值Values来定义曲线。

在X窗口可通过Shift＋左键来选择曲线的X，Shift＋Ctrl＋左键选择曲线的Y值，在Y窗口正好相反，Shift＋左键选择Y，Shift＋Ctrl＋左键选择曲线的X值。

另外也可以直接输入来定义曲线，如p2w3c4.x表示，p2为第二页，w3为第三个窗口，c4为第四条曲线，x表示取x值。

具体数学运算公式及伤害值计算的宏命令格式可以参考帮助手册。

如图18所示，可以通过滤波Filter的下拉菜单来给曲线进行不同等级的滤波。

图19所示为数学运算Math的下拉菜单，通过数学运算，可以对单个或多个曲线进行加减乘除，积分，微分，合成等运算。

2.3 录像及仿真模拟结果动画处理由于被动安全主要侧重于使用多刚体动力学Madymo软件，这里将通过Madymo的结果文件*.kn3来举例介绍HyperView的一些应用。

图18滤波Filter下拉菜单图19数学运算Math下拉菜单图20切面图通过切面图Section Cut（图20）可以很清楚的查看内部结构，定义切面的方式同HyperWorks的默认方式一致，可以通过定义轴向及三点确定的平面来定义切面，可以定义双切面或平面，可以选择切面的颜色以便容易分辩。

通过定义某点的运动轨迹Tracing窗口（图20），可以追踪某节点，零件，系统或者线的运动轨迹，还可定义时间跨度以及轨迹线的颜色及线形厚度。

通过切面可清楚查看内部结构图21定义某点的运动轨迹Tracing图22测量距离Measure 及输出距离-时间曲线通过测量距离Measure 可以测量两点间的距离，三点间的角度。

点的定位，相对位移，相对角度等，可输出距离及角度的分量，曲线图也可同时输出。

绿色为膝盖运动轨迹两点间距离-时间的曲线图图23跟踪Tracking通过跟踪Tracking窗口可以在模型中定义相对不动的点以便观看动画及局部变形情况。

图24爆炸图Exploded View在HyperView8.0中新增了爆炸图Exploded View，如图24所示可以很方便的像多少CAD软件一样制作爆炸图，以增强后期报告制作的渲染力。

如图25所示，在HyperView中导入计算结果时，可以通过选择Overlay来达到将多个结果文件置于同一窗口的目的，打开View>Brower选项后，可以在浏览窗口随时切换当前模型，并在当前模型修改颜色，以便容易观察。

图中的例子就可以清楚的区分气袋展开的不同形状。

图25重迭功能Overlay图26动画播放及时间缩放窗口在处理多个窗口的动画时可以通过时间缩放（图26）来实现模拟窗口同真实台车，实车碰撞录像的对比，通过增加延迟时间TimeA ，缩放时间Scaling 来达到不同结果之间同步播放的效果，这点对于处理不同触发时刻的录像特别有效。

这里可以切换当前模型3 其它应用技巧图27 Hyperview8.0新增曲线功能图27 HyperView8.0新增曲线功能，可以对多条曲线（可以跨页，跨窗口）进行拷贝，粘贴功能，也可以实现一些数学运算Math功能。

这点可以极大提高对多个试验，多条曲线的处理效率。

定义曲线及函数图28柱状图图28可以通过对曲线的数学运算来生成直观的柱状图，曲线的定义见图17的说明。

图29格式应用Tools>Apply Style在HyperGraph和HyperView下的不同选项在Tools>Apply Style选项，可以很方便的将本窗口的一些特性，如字体，线形，颜色等应用到本页或者所有页上，需注意在HyperGraph和HyperView下会有不同的提示选项，这对于后期制作高质量的报告特别有效。

图30 文件替换Tools > replace filename如果想快速替换窗口中的曲线，可以通过菜单T ools > replace filename，然后选择需要调整曲线的文件进行替换就可以了，或者也可以修改已存的*.mvw文件，进行手工替换，需注意相对路径和绝对路径的引用。