2-7实验方法与步骤要求（学生交互性操作步骤应不少于10步） 1、实验方法 根据《车身结构与设计》、《汽车与交通安全》、《汽车性能与仿真》等课程教学要求和实验教学内容，开展“车身结构耐撞性与乘员保护评价虚拟仿真实验”的实验教学。该实验运用虚拟车辆模型、虚拟假人、虚拟仪器、虚拟实验场，借助3D可视化技术、人机交互技术、VR技术、智能网络技术等现代信息技术，开展汽车碰撞虚拟仿真，使学生了解汽车碰撞安全性实验的基本内容，掌握汽车碰撞安全性实验的操作流程和实验数据分析方法，深入理解影响汽车碰撞安全性的主要因素和C-NACP安全等级评价的原理。 本实验包括汽车正面碰撞和汽车侧面碰撞两个模块。学生进行实验之前需要预习，查阅文献资料，完成预习报告。做实验时，先要通过软件初始界面的“实验概况”、“实验准备”按钮进入相应环节，了解实验目的、实验原理、认知汽车结构、认知实验场地与仪器设备 。完成认知后进入实验操作环节，完成汽车碰撞，处理数据，分析碰撞结果。最后需要形成实验报告。 2、学生交互性操作步骤 实验（一）汽车正面碰撞实验 步骤1、车身结构和材料参数设置：包括前纵梁、前指梁、防撞梁、吸能盒等车身结构的厚度和材料牌号。 步骤2、安装HPM装置(H点测量)：调整座椅位置，靠背角度到设计值，完成后将装置放回假人库。
步骤3、安装假人：从假人库选择正确假人模型，安装至座椅，调整假人坐姿，记录各项假人定位参数，确保试验一致性。假人系好安全带，扣上安全扣。 步骤4、安装数据采集仪和传感器：将数据采集仪安装到汽车后备箱、车身B柱上安装加速度传感器、安全带上安装力传感器。 步骤5、碰撞前车身结构参数测量和整车称重：用扫描式三坐标仪测量车身结构参数，用地磅测得汽车整备质量。 步骤6、安装牵引铰链：安装铰链，连接牵引滑块和车身。 步骤7、实施汽车碰撞：推动控制台上的“启动正面碰撞”推杆，进行汽车正面碰撞，观看汽车碰撞过程。 步骤8、碰撞后车身结构参数测量：转向管柱后移量、转向管柱上移量。 步骤9、碰撞数据处理和分析：从后备箱取出数据采集仪，下载高速摄像机视频，连接电脑进行数据处理；观察碰撞波形时间历程曲线，获得加速度-时间历程曲线，计算速度-时间历程曲线、位移-时间历程曲线。 步骤10、车身结构变形及假人运动姿态查看和分析：从前视、侧视、俯视等4个不同角度查看车身结构变形及假人运动姿态。查看前纵梁、防火墙等关键部件的变形模式及最大变形量。重点查看车身结构载荷传递路径各个部件的变形模式。 步骤11、假人损伤曲线查看和分析：包括头部、胸部、髋部加速度，安全带张力以及胸部压缩量、颈部力矩、颈部张力、大腿轴向压力、小腿轴向压力、小腿力矩、膝部滑移量等（有关曲线可查看软件）。 步骤12、正面碰撞乘员保护评价：根据上述假人损伤曲线以及正面碰撞评分标准，得到乘员保护总评分，并进行乘员安全水平可视化显示。 实验（二）汽车侧面碰撞实验 步骤1、车身结构和材料参数设置：包括B柱、门槛、座椅横梁等车身结构的厚度和材料牌号。 步骤2、调整座椅：拖动UI调整座椅H点到合适位置。 步骤3、安装假人：从假人库选择正确假人模型，安装至前排、后排座椅，调整假人坐姿，记录各项假人定位参数，确保试验一致性。（同实验一步骤3） 步骤4、三点式安全带佩戴：前排、后排假人系好安全带，扣上安全扣。（同实验一步骤3） 步骤5、安装数据采集仪和传感器：将数据采集仪安装到汽车后备箱、车身B柱与车门内板上安装加速度传感器、力传感器，安全带上安装力传感器。（其余同实验一步骤4） 步骤6、碰撞前车身结构参数测量和整车称重：用扫描式三坐标仪测量车身结构参数，用地磅测得汽车整备质量。（同实验一步骤5） 步骤7、安装牵引铰链：安装铰链，连接牵引滑块和碰撞小车，使碰撞小车对准被碰车辆驾驶员座位的R点。 步骤8、实施汽车碰撞：推动控制台上的“启动侧面碰撞”推杆，进行汽车侧面碰撞，观看汽车碰撞过程。
步骤9、碰撞后数据处理和分析：从后备箱取出数据采集仪，下载高速摄像机视频，连接电脑进行数据处理。（同实验一步骤9） 步骤10、车身结构变形及假人运动姿态查看和分析：从前视、侧视、俯视等4个不同角度查看车身结构变形及假人运动姿态。 步骤11、查看假人损伤曲线：查看假人损伤曲线，包括中肋骨变形量、中肋骨粘性指数、耻骨力、腰腹力曲线。 步骤12、侧面碰撞乘员保护评价：根据上述假人损伤曲线以及侧面碰撞评分标准，得到乘员保护总评分，并进行乘员安全水平可视化显示。 |