팸 크래시

Pam-Crash

Pam-Crash는 ESI Group의 소프트웨어 패키지로 주로 자동차 산업에서 충돌 시뮬레이션과 승객 안전 시스템 설계에 사용됩니다.이 소프트웨어를 통해 자동차 엔지니어는 제안된 차량 설계의 성능을 시뮬레이션하고 다중 충돌 시나리오에서 탑승자의 부상 가능성을 평가할 수 있습니다.

역사

이 소프트웨어는 항공우주 및 핵 응용 프로그램을 시뮬레이션하는 것을 목적으로 한 연구에서 비롯되었습니다.1978년 5월 30일 슈투트가르트에서 VDI(Verein Deutscher Ingenieure)에 의해 조직된 회의에서 ESI 그룹은 군용 전투기가 원자력 발전소에 우발적으로 충돌한 것을 시뮬레이션하고 독일 자동차 제조업체들이 주목하여 향후 발생할 몇 가지 새로운 상용 충돌 시뮬레이션 코드의 적용 가능성을 테스트했습니다.팸 크래쉬.이 소프트웨어의 이전 코드는 야간 컴퓨터 실행 시 승용차 전체 구조의 정면 충격을 시뮬레이션했습니다.이것은 최초의 성공적인 풀 카 충돌 [2]시뮬레이션이었다.

FEM(Finite Element Method)에 기반한 이 소프트웨어는 빔, 셸, 멤브레인 및 솔리드 등 서로 다른 구조 및 연속체 요소를 제공함으로써 복잡한 지오메트리의 모델링을 가능하게 합니다.일반적인 충돌 시뮬레이션에서 셸은 얇은 금속, 플라스틱 및 복합 컴포넌트를 모델링하기 위해 사용됩니다.보강 프레임, 서스펜션 및 특수 연결부에도 빔과 바를 사용할 수 있습니다.이 프로그램은 탄성 및 점착 플라스틱, 발포 재료 및 다층 복합 재료, 손상 [3]및 고장 모델에 이르기까지 광범위한 선형 및 비선형 재료를 제공합니다.BMW AG(Bayerische Motoren Werke AG)가 차량 롤오버에 대한 첫 번째 수치 시뮬레이션에 사용되었습니다.이 프로그램은 비교적 중요하지 않은 변형 및 자유 비행 단계 [4]동안 계산적으로 경제적인 강체 시뮬레이션을 사용하는 동안 구조적 변형에 대한 정확한 결정을 제공했다.

PAM-CRASH는 대규모 병렬 시스템을 포함한 고성능 컴퓨터에서 사용됩니다.병렬 시뮬레이션의 가장 중요한 측면 중 하나는 컨택트 처리입니다.128프로세서 컴퓨터를 사용한 결과, 컨택 검색 알고리즘이 뛰어난 [5]scalability로 연결되는 것으로 나타났습니다.엔지니어는 충돌 시뮬레이션을 사용하여 충돌의 최종 결과를 판단할 뿐만 아니라 시간 이력을 단계별로 볼 수도 있습니다.충격 시 범퍼가 어떻게 접히는지, 그리고 시뮬레이션 초기 단계에서 늑골 두께가 차체 변형에 미치는 영향과 같은 요소를 관찰하면 설계의 [6]충돌성을 개선하는 통찰력을 얻을 수 있다.

Desktop Engineering 잡지는 이 소프트웨어를 포함한 ESI Group의 Virtual Performance Solution에 대한 리뷰에서 다음과 같이 말했습니다.「여러 분석 도메인에서 단일 코어 모델을 사용하여 작업합니다.모든 부하 케이스에 다른 모델이 아닙니다.이를 통해 워크플로우를 간소화하고 구현해야 하는 개별 솔버의 수와 모든 모델 재작성 [7]비즈니스를 줄임으로써 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

적용들

Pam-Crash는 비틀림 및 굽힘 강성 요구사항을 충족하는 강철 바닥 팬 구조를 설계하는 데 사용되었으며, 무게는 50%, 부품 수는 70%[8] 감소했습니다.

다른 응용 프로그램에서는 소프트웨어가 승객 안전 프로그램인 MADYMO에 동적으로 결합되었습니다. 연구는 정면 충돌 상황에서 하이브리드 III 충돌 더미와 에어백 및 무릎 볼스터의 수동 구속 시스템의 상호작용을 조사했습니다.실험 데이터와 잘 일치했다.[9]

노스캐롤라이나 대학과 미시시피 주립 대학의 연구원들은 이 프로그램과 또 다른 충돌 시뮬레이션 코드인 LS-DYNA를 사용하여 크라이슬러 네온 승용차의 충돌 시나리오를 시뮬레이션했습니다.테스트 데이터와 시뮬레이션 결과는 차량의 [10]다양한 위치에서 전체적인 충격 변형, 구성 요소 고장 모드, 속도 및 가속도 측면에서 사소한 불일치만 발생해도 매우 잘 상관관계가 있다.

이 소프트웨어는 엑손모빌이 운영하는 북해의 베릴 브라보 연안 플랫폼에서의 안전 문제를 평가하기 위해 사용되었다.폭발 시나리오의 대상이 되는 구조물의 동적 응답 수치 시뮬레이션을 수행하는 데 사용되었다.프로그램의 계산 모델은 실험 결과에 동의했으며 새로운 폭발벽 [11]설계 과정을 안내하는 데 사용되었습니다.

이 프로그램은 경쟁 자동차 모델의 안전 성능을 평가하는 데 사용되는 신차 평가 프로그램(NCAP)의 순위를 높이기 위해 자동차 제조업체에 의해 사용됩니다.이러한 프로그램에는 유로 NCAP와 일본 NCAP 및 미국 고속도로교통안전국(NHTSA)[12]이 제공하는 유사한 등급 시스템이 포함됩니다.

레퍼런스

  1. ^ E. Haug.(1981) "파괴적 수치 실험을 통한 엔지니어링 안전성 분석", EUROMECH 121, 폴란드 과학 아카데미, 엔지니어링 트랜잭션 29(1), 39-49.
  2. ^ E. Haug, T. Scharnhorst, P. Du Bois(1986) "FEM-Crash, Berechnung eines Fahrzeugfrontalaufralls", VDI Berichte 613, 479–505.
  3. ^ 에릭 메스트로, 레이날드 로너입니다"유체/구조 커플링을 사용한 에어백 시뮬레이션." 제34회 항공우주과학회의 & 전시, NV, Reno, 1996년 1월 15일~18일
  4. ^ A.K. 피켓, H.G. Hoeck, A.Poth와 W.Sehrefer, "혼합 강체와 명시적 유한 요소 접근법을 사용한 완전한 자동차 롤오버 테스트의 충돌성 분석." VDI Berichte 816, 페이지 167-179.
  5. ^ 얀 클린케메일리, 한스 게오르크 갈바스, 오토 콜프, 클레멘스 어거스트 톨레, 스테파노스 블라추시스"새로운 컨택트 검색 알고리즘을 사용한 병렬 PAM-CRASH의 높은 확장성"컴퓨터 공학 강의 노트2010년 제1823권
  6. ^ L. Durrenberger,심지어 A.몰리나리1과 A.루시넥."실험적 및 수치적 접근법에 의한 크래시 박스 구조의 충돌 특성에 대한 변형 경로의 영향." J. Phys.IV 프랑스 134 (2006) 1287-1293.
  7. ^ Anthony J. Lockwood, "Editor's Pick: ESI, Virtual Performance Solution 2010 출시"데스크톱 엔지니어링2010년 7월
  8. ^ M. 카레라, J. 쿠아테로, A.미라베테, J. 저게우스, 카즈 프레딘"탄소 섬유 바닥 패널의 충돌 거동"국제 자동차 디자인 저널Volume 44, No.3-4 / 2007, 페이지: 268 ~281.
  9. ^ 레이너 호프만, 더크 울리치, 장밥티스트 프로타르, 하랄드 웨스터, 노르베르트 얀, 토마스 샤른호스트"PAM-CRASH와의 탑승자 구속 시스템 상호작용의 유한 요소 분석." 제34회 Stapp 자동차 충돌 컨퍼런스, 플로리다 올랜도, 1990년 11월 4-7일.
  10. ^ K. 솔랑키, D.L. 오글스비, C.L. 버튼, H. 팡, M.F. 호스테마이어"차량 충돌 및 탑승자 안전 및 안전에 중요한 시스템에 대한 CAE 방법의 Pam-Crash와 LS-DYNA 비교 충돌 시뮬레이션"자동차 기술자 협회.2004.
  11. ^ P.H.L. 그로엔붐, P.J. 반 데어 바이데, D.N. 게일브레이스, P. 제이「안전 엔지니어링에서의 가상 예측 테스트와 가상 프로토타이핑」.제5회 해양 구조 국제 회의 - 위험 및 무결성 관리, 1996년 런던.
  12. ^ 필립 스페스만, 코넬리우스 허스타트, 스테판 H.톰키."충돌 시뮬레이션의 진화와 그것이 자동차 애플리케이션의 R&D에 미치는 영향"국제 제품 개발 저널.제8권, 제3권 / 2009년