Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

В настоящее время при проектировании автомобиля анализируют как прочность и жесткость кузова, так и защищенность пассажиров. Требования к обеспечению безопасности пассажира при столкновении автомобиля с препятствием с каждым годом возрастают. Самым дорогим и сложным является тестирование автомобиля на столкновение, так называемый «крэш-тест». Натуральный «крэш-тест» требует порядка 200 человеко-часов рабочего времени и требует больших финансовых расходов. Стоимость каждого разбиваемого прототипа автомобиля, которые в процессе разработки нового автомобиля создаются практически вручную, составляет сотни тысяч долларов.

Бурное развитие вычислительных кластерных технологий и увеличение производительности кластеров позволяет за приемлемое время моделировать «крэш-тесты» на компьютере. Виртуальное моделирование «крэш-тестов» существенно снижает полные расходы испытаний автомобиля. В этом случае натуральные испытания проводятся выборочно и в основном для проверки результатов виртуальных «крэш-тестов».

В работе представлены результаты виртуального моделирования «крэш-тестов» некоторых моделей легковых автомобилей. Исследовались столкновения автомобиля, как с твердым препятствием, так и столкновения автомобилей друг с другом. Моделирование выполнено в центре высокопроизводительных вычислительных кластерных технологий механико-машиностроительного факультета на вычислительных кластерах различной архитектуры (16 CPU IA-32, AMD 64 bit 16 CPU x-86) на различном числе процессоров. В качестве программного обеспечения использовалась CAE система MPP LS-DYNA 970, которая установлена на Linux вычислительных кластерах в центре высокопроизводительных вычислительных кластерных технологий механико-машиностроительного факультета.

Визуализация результатов компьютерного моделирования «крэш-тестов» осуществлялась на программно-аппаратном комплексе WorkBench, использующем поляризационное разделение изображения для создания сцен 3D виртуальной реальности или 3D виртуального окружения. Виртуальное окружение применяется тогда, когда для эффективного восприятия требуется не просто трехмерное изображение наблюдаемого объекта, а необходимо погружение наблюдателя в мир изучаемой модели для более эффективного восприятия и виртуального взаимодействия с ней. Эффект погружения в виртуальный мир является специфическим отличием сцен 3D виртуальной реальности от обычных систем трехмерной графики широко доступных на персональных компьютерах.

Опыт использования современных компьютерных технологий в центре высокопроизводительных вычислительных кластерных технологий механико-машиностроительного факультета свидетельствует, что совместное использование высокопроизводительных вычислительных кластеров и программно-аппаратной среды 3D виртуальной реальности позволяет существенно повысить качество исследований и качество восприятия результатов компьютерного моделирования «крэш-тестов» проектируемого автомобиля.