基于机器学习的简化模型误差评价方法及其在汽车安全中的应用研究
发布时间：2021-04-13 10:28
在现代汽车工业领域中,产品设计与研发对仿真的需求日益提高,与此同时,仿真时间和计算量也随着模型复杂程度的提升而迅速增加。在保证模型仿真结果满足精度要求的前提下,如何简化仿真模型并高效地评估模型简化的误差已成为汽车工业领域的一个研究热点。模型在进行简化操作后,可以有效减少不必要的计算量,提高仿真效率,降低计算资源的占用。但随着模型简化程度的提升,模型仿真精度会不可避免地逐渐降低。尤其是在汽车安全研究领域中,由于整车试验的成本过高,大量的产品研发和设计都是通过计算机仿真来完成的。因此,如何有效地、量化地预测与评估模型简化带来的误差,对指导汽车产品的设计和研发和设计有着十分重要的研究意义。本文围绕上述内容,进行了以下四个方面的研究:（1）基于特征抑制的模型简化及误差评估方法。依据有限元模型简化经验规则,并借鉴模型验证与确认的相关方法,研究了针对特征抑制的模型简化及误差评估方法,建立了模型简化误差的量化评价指标。同时,根据第四章预测模型的开发应有大量训练数据的需求,研究了针对特征尺寸数据的参数化建模方法,为后续预测模型的训练数据建立提供了方法基础;（2）基于点云的有限元模型简化特征提取及识别方...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模型几何特征简化
2有限元模型简化及评估方法92有限元模型简化及评估方法2.1引言计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）是使用计算机来协助设计、分析和优化的方法[39]。早在20世纪60年代，IBM绘图系统所展示的CAD技术就体现出了其巨大的优越性，设计人员可以通过CAD技术进行高效地建模并进行CAE分析，这是手工绘图时代所无法比拟的[40]。CAD/CAE技术是工程领域中一项革命性的进步，它使得工程建模和分析的效率都得到了很大的提升。随着CAE技术在工程领域中的广泛应用，针对CAE模型的精度以及细节程度的追求不断提高，但对于汽车安全仿真领域而言，并不需要对模型中所有的细节特征逐一表达完整，大多数几何细节特征包含了过多的冗余信息。这些信息会大幅增加模型仿真的计算时间，造成仿真效率过低的同时，并不会对整体模型的仿真精度有较大的积极作用[41]。由图2.1可以看出，随着模型简化程度的增加，模型的仿真效率也会逐渐提高，但同时仿真精度会逐渐降低。因此，对于如何在保证模型仿真精度的前提下，尽可能地简化模型以提高仿真计算效率，成为近年来工程仿真领域研究的重要课题。图2.1仿真效率与简化程度的关系Fig.2.1RelationshipbetweenSimplificationandSimulationEfficiency本章主要介绍了有限元模型简化的方法、模型验证和确认的相关知识模型以及简化的误差评估和量化方法。为后续预测模型开发过程中简化模型误差评价工
孔的
【参考文献】：
期刊论文
[1]中美交通事故数据统计方法比较研究[J]. 贺宜,杨鑫炜,吴兵,钟鸣,严新平. 交通信息与安全. 2018(01)
[2]基于方法库的点云去噪与精简算法[J]. 李仁忠,杨曼,冉媛,张缓缓,景军锋,李鹏飞. 激光与光电子学进展. 2018(01)
[3]工程仿真精度可信的CAD模型简化[J]. 李明. 计算机辅助设计与图形学学报. 2015(08)
[4]汽车声品质的GA-BP神经网络预测与权重分析[J]. 高印寒,唐荣江,梁杰,赵彤航,张澧桐. 光学精密工程. 2013(02)
[5]面向CAE的模型简化中的误差评估与边界补偿[J]. 唐建国,高曙明,蔺宏伟. 计算机辅助设计与图形学学报. 2010(08)
[6]基于STL文件的空间CAE模型自动识别[J]. 虞松,赵国群,王广春,马新武. 山东大学学报(工学版). 2004(02)
[7]自适应模糊神经网络在板料弯曲回弹预测中的应用[J]. 黄智,李光耀,钟志华. 计算机仿真. 2003(11)
[8]基于人工神经网络的拉形回弹预测技术研究[J]. 张彬,李东升,周贤宾. 塑性工程学报. 2003(02)
博士论文
[1]面向可信分析的CAD模型简化误差评价[D]. 唐建国.浙江大学 2012
[2]面向汽车安全的不确定性多元动态系统模型验证理论和应用研究[D]. 詹振飞.上海交通大学 2011
[3]CAD中几何模型简化技术的研究[D]. 朱平.浙江大学 2009
硕士论文
[1]面向汽车侧面碰撞仿真的模型简化和模型确认方法研究[D]. 杨鑫.重庆大学 2018
[2]面向复杂工程系统设计的模型简化和模型确认技术研究及应用[D]. 蒋楠梁.重庆大学 2017
[3]基于凸组合方法的时滞系统稳定性分析及控制[D]. 王蕾.大连理工大学 2014
[4]基于人工神经网络的汽车制动距离预测研究[D]. 王艳芳.西北农林科技大学 2011
[5]基于机器学习的行人检测关键技术研究[D]. 朱文佳.上海交通大学 2008
[6]基于代理模型的汽车碰撞安全性仿真优化研究[D]. 廖兴涛.湖南大学 2006
[7]U形车身覆盖件冲压成形数值模拟分析与回弹预测[D]. 陆国民.扬州大学 2004
本文编号：3135131
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模型几何特征简化
2有限元模型简化及评估方法92有限元模型简化及评估方法2.1引言计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）是使用计算机来协助设计、分析和优化的方法[39]。早在20世纪60年代，IBM绘图系统所展示的CAD技术就体现出了其巨大的优越性，设计人员可以通过CAD技术进行高效地建模并进行CAE分析，这是手工绘图时代所无法比拟的[40]。CAD/CAE技术是工程领域中一项革命性的进步，它使得工程建模和分析的效率都得到了很大的提升。随着CAE技术在工程领域中的广泛应用，针对CAE模型的精度以及细节程度的追求不断提高，但对于汽车安全仿真领域而言，并不需要对模型中所有的细节特征逐一表达完整，大多数几何细节特征包含了过多的冗余信息。这些信息会大幅增加模型仿真的计算时间，造成仿真效率过低的同时，并不会对整体模型的仿真精度有较大的积极作用[41]。由图2.1可以看出，随着模型简化程度的增加，模型的仿真效率也会逐渐提高，但同时仿真精度会逐渐降低。因此，对于如何在保证模型仿真精度的前提下，尽可能地简化模型以提高仿真计算效率，成为近年来工程仿真领域研究的重要课题。图2.1仿真效率与简化程度的关系Fig.2.1RelationshipbetweenSimplificationandSimulationEfficiency本章主要介绍了有限元模型简化的方法、模型验证和确认的相关知识模型以及简化的误差评估和量化方法。为后续预测模型开发过程中简化模型误差评价工
孔的
【参考文献】：
期刊论文
[1]中美交通事故数据统计方法比较研究[J]. 贺宜,杨鑫炜,吴兵,钟鸣,严新平. 交通信息与安全. 2018(01)
[2]基于方法库的点云去噪与精简算法[J]. 李仁忠,杨曼,冉媛,张缓缓,景军锋,李鹏飞. 激光与光电子学进展. 2018(01)
[3]工程仿真精度可信的CAD模型简化[J]. 李明. 计算机辅助设计与图形学学报. 2015(08)
[4]汽车声品质的GA-BP神经网络预测与权重分析[J]. 高印寒,唐荣江,梁杰,赵彤航,张澧桐. 光学精密工程. 2013(02)
[5]面向CAE的模型简化中的误差评估与边界补偿[J]. 唐建国,高曙明,蔺宏伟. 计算机辅助设计与图形学学报. 2010(08)
[6]基于STL文件的空间CAE模型自动识别[J]. 虞松,赵国群,王广春,马新武. 山东大学学报(工学版). 2004(02)
[7]自适应模糊神经网络在板料弯曲回弹预测中的应用[J]. 黄智,李光耀,钟志华. 计算机仿真. 2003(11)
[8]基于人工神经网络的拉形回弹预测技术研究[J]. 张彬,李东升,周贤宾. 塑性工程学报. 2003(02)
博士论文
[1]面向可信分析的CAD模型简化误差评价[D]. 唐建国.浙江大学 2012
[2]面向汽车安全的不确定性多元动态系统模型验证理论和应用研究[D]. 詹振飞.上海交通大学 2011
[3]CAD中几何模型简化技术的研究[D]. 朱平.浙江大学 2009
硕士论文
[1]面向汽车侧面碰撞仿真的模型简化和模型确认方法研究[D]. 杨鑫.重庆大学 2018
[2]面向复杂工程系统设计的模型简化和模型确认技术研究及应用[D]. 蒋楠梁.重庆大学 2017
[3]基于凸组合方法的时滞系统稳定性分析及控制[D]. 王蕾.大连理工大学 2014
[4]基于人工神经网络的汽车制动距离预测研究[D]. 王艳芳.西北农林科技大学 2011
[5]基于机器学习的行人检测关键技术研究[D]. 朱文佳.上海交通大学 2008
[6]基于代理模型的汽车碰撞安全性仿真优化研究[D]. 廖兴涛.湖南大学 2006
[7]U形车身覆盖件冲压成形数值模拟分析与回弹预测[D]. 陆国民.扬州大学 2004
本文编号：3135131
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