真实实验平台无法开展或高危险的虚拟仿真实验
发表时间:2014-09-11 阅读次数:0次
  • 这类虚拟仿真实验项目如下表所示:

    实验课程

    实验项目

    汽车理论

    B1201306

    汽车制动性

    B1201307

    转向回正性能

    B1201308

    转向瞬态响应

    B1201309

    稳态回转

    B1201310

    蛇行试验

    B1201311

    转向轻便性

    B1201312

    多轴转向

    道路交通安全

    B1205601

    乘用车碰撞

    B1205602

    大客车侧翻

    B1205603

    碰撞过程乘员座椅与乘员安全

    B1205604

    安全驾驶体验

    道路交通安全与事故处理

    B1204601

    汽车正碰事故再现

    B1204602

    汽车追尾事故再现

    B1204603

    汽车侧碰事故再现

    B1204604

    汽车、非机动车碰撞事故再现

    B1204605

    汽车行人碰撞事故再现

    交通仿真

    B1206901

    交通仿真软件Vissim 应用实验(一)

    B1206902

    交通仿真软件Vissim 应用实验(二)

     

        这类实验是涉及汽车安全和道路交通安全的实验,实验的目的是使学生了解汽车制动性和操纵稳定性对汽车安全性能的影响、了解汽车在发生碰撞和侧翻时汽车结构的变形一致破坏的过程以及汽车结构对成员的保护作用、根据各种交通事故现场采集的数据,再现发生交通事故时事故车辆的运行状态,分析造成交通事故的原因、表现在不同的交通状况下,人车路之间的关系。

     

    以上实验是真实实验平台无法开展或高危险的实验。

    1.汽车制动性和操纵稳定性试验由于对驾驶员驾驶水平要求非常高,学生驾驶水平达不到要求,因此一般不开设此类教学实验项目;

     

    2.汽车碰撞和侧翻的安全性实验由于实验的方法存在着重复性差、费用昂贵、周期长以及实验过程危险等因素,这类实验只是研究性实验,无法进行教学性实验;

     

    3.交通事故是给人们带来财产损失甚至是身体伤害的安全事故,在现实中是不允许进行重现的,而事故重现又是分析事故原因的重要途径,因此事故重现只能进行虚拟仿真实验;

     

    4.道路交通状况的影响因素有道路状况、车流量、行人和非机动车流量以及车辆和行人的运行状态等,这些因素又都是随机的,无法在实验室进行实验,只能进行实际道路的交通调查和虚拟仿真。

     

    这类虚拟仿真实验的功能是:

    1.汽车制动性和操纵稳定性虚拟仿真实验是首先建立汽车模型,然后应用ADAMS和MATLAB联合仿真的方法,计算汽车的制动性和操纵稳定性,最后通过虚拟环境下汽车运动状态的可视化展示,达到与真实实验一致的实验效果;

     

    2.汽车碰撞和侧翻的安全性虚拟仿真实验是完全按照与国家标准要求的真实实验一致的实验方法,在计算机上通过有限元仿真分析来模拟汽车碰撞和侧翻的过程,并国家标准要求的真实实验一致的评价指标进行碰撞和侧翻过程结构的安全性及对乘员的伤害情况,通过虚拟环境下汽车运动状态的可视化展示,达到与真实实验一致的实验效果;

     

    3.交通事故重现虚拟仿真实验是根据交通事故现场特征,如碰撞后车辆位移、损坏程度、拖痕长度、路面情况等,运用力学动量守恒与能量守恒的基本理论,对事故发生过程进行推理与验证,通过反演,再现发生交通事故时事故车辆的运行状态;

     

    4.道路交通虚拟仿真实验不仅可以包括所有机动车辆,甚至还能模拟在交叉口与骑自行车的人以及行人的相互作用。可以集中关注行人和车辆的交互作用,或者完全关注于行人流,应用虚拟仿真的方法模拟道路的交通情况。

     

    应用效果:

    这类虚拟仿真实验最大的应用效果是实现了真实实验平台无法开展或高危险的实验,大大开拓了学生的视野,锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。

    1.通过汽车制动性和操纵稳定性虚拟仿真实验,学生可以真实地观察到汽车的偏刹和制动甩尾现象、可以真实地观察到过度转向与转向不足等问题,增加学生对这些现象的感性认识,同时还可以通过调整参数改进这些问题,这有助于培养学生分析问题、解决问题的能力;

     

    2.通过汽车碰撞和侧翻的虚拟仿真实验,学生可以观察到汽车各个构件在碰撞和侧翻过程中是如何发生变形以致破坏的,可以观察到乘员在碰撞过程中的运动情况以及如何受到伤害。通过对以上过程的分析,学生可以对提高汽车碰撞安全性提出改进设计的方案,并再一次进行虚拟仿真实验,这有助于培养学生的综合设计和创新能力;

     

    3.通过交通事故重现虚拟仿真实验,学生可以根据交通事故现场特征,应用反演推理的方法,重现交通事故的现场,这有助于培养学生分析问题、解决问题的能力;

     

    4.通过道路交通虚拟仿真实验,学生可以模拟道路交通状况,研究人车路的相互关系,为合理地制定交通规划、道路规划提供科学的依据,这有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。