基于LS-DYNA的整車后面碰撞仿真分析規范
關注創建者：wkd1106 創建時間：2019-09-25
基于LS-DYNA的整車后面碰撞仿真分析規范的視頻教程
基于LS-dyna和hypermesh的整車碰撞分析
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LS-DYNA聯合Hypermesh整車碰撞仿真分析進階篇
通過更復雜的模型來教授整車碰撞仿真的技巧和方法，較快掌握整車建模的精髓。由于汽車包括車身、底盤、發動機和電子系統。對于碰撞而言，實際就是三部分部件的建模：車身、底盤、車身和底盤間的連接。發動機、變速箱等部件大多數時候簡化為剛體，因此本課程不講。
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基于LS-DYNA的整車后面碰撞仿真分析規范的實例教程
1 范圍
本標準規定了乘用車后面碰撞CAE 分析的軟件設施、硬件設施、輸入物、輸出物、分析方法、結果評價及分析報告。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。
3 軟件設施
后面碰撞分析軟件設施包括以下內容:
a) 前處理：ALTAIR/HYPERMESH、ETA/VPG；
b) 后處理：ALTAIR/HYPERVIEW、LS-PREPOST；
c) 求解器：LS-DYNA 970。
4 硬件設施
a) 前、后處理：HP 或 Dell 工作站；
b) 求解：集成服務器。
5 輸入物
5.1 存在整車碰撞分析模型
一個完整的碰撞分析模型中含有：
a) 白車身各個零件的有限元網格數據；
b) 焊點數據；
c) 各個零件的材料數據；
d) 各個零件的厚度數據；
e) 及其他必要數據。
5.2 無整車的碰撞分析模型
乘用車后面碰撞分析的 3D 幾何模型，數據要求如下：
a) 設計任務說明書；
b) 各個零件的厚度或者厚度線；
c) 動態材料數據；
d) 焊點文件；
e) 3DCAD數據(數據要求無明顯的穿透或干涉)；
f) 各個零件的明細表；
g) 整車的質心坐標；
h) 及其他必要參數。
展開 9.2 分析模型建立
建立有限元模型，以下事項需要特別注意：
a) 分析模型的網格質量應符合求解器的要求；
b) 模型中各模塊的命名、模塊劃分及零件的命名必須規范；
c) 材料參數由材料模型庫中取得，各個零件的材料按照明細表給其賦予材料特性；
d) 定義各個零件屬性時，應根據設計方提供的厚度清單逐一設定各個零件的材料厚度；
e) 模型的焊接、鉸接、膠粘按照實際焊點位置分布；
f) 有限元模型中分析模型的質量應該與實際相等；
g) 前期建模均在前處理軟件HyperMesh中完成；
9.3 側面碰撞分析
根據碰撞有限元建模規范的要求，建立整車有限元模型，仿真分析軟件主要使用HyperMesh和LS-DYNA建立模型和求解。整車側面碰撞分析流程如下所示。
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展開 為了研究碰撞后乘員的生存空間等關鍵安全項，提取碰撞形變圖，如下圖所示。
從圖中可以看出，25%正面碰撞后四個車門均未發生明顯變形，能正常開啟。車輛A、B柱外觀良好，無明顯彎折、斷裂等缺陷。乘員安全空間較明顯，可逃生幾率增大。
本文對整車25%正面剛性墻碰撞進行了簡要分析，旨在熟悉建模流程、掌握分析方法。
另外，行駛汽車，切記安全第一！
道路千萬條，
安全第一條，
行車不規范，
親人兩行淚。
碰撞視頻.mp4
25%偏置碰撞起源于北美的IIHS，該機構在2012年引進正面25%偏置碰撞，其原因是在大量的交通事故調查中發現，那些死亡率較高的事故中，這種更小的重疊面積碰撞是致命的主要原因，而這種正面25%偏置碰撞可以很好地模擬車與車小重疊面積對撞以及車輛撞擊樹、電線桿等實際交通事故。換句話講，現實中大部分的事故案都接近正面25%偏置碰撞。本次仿真網格劃分以及模型搭建均采用Hypermesh完成，elements單元總數為1519181，nodes節點總數為1480516，components總數為929。求解器采用LS-DYNA，后處理采用hyperview和LS-ProPost。
模型加載載荷為速度50km/h（13888.9mm/s），加載時間為0.5s，采用正面25%剛性墻碰撞方式。車輛模型主駕駛側（左側）與剛性墻碰撞。
為了研究各乘員位的碰撞情況，提取各駕駛位碰撞加速度曲線。從圖中可知，前排主駕駛位其在碰撞時其峰值加速度超過350g，副駕駛位超過250g。后排駕駛位的加速度也在300g左右。
據相關資料顯示，常人在3g加速度作用下將產生嚴重的頭暈惡心癥狀，在5g條件下會嚴重損傷心腦血管，因此在汽車高速行駛時，切記小心駕駛。
為了測得汽車在碰撞過程中，方向盤對人體的侵入量，提取轉向管柱沿碰撞方向的位移分布曲線。如圖為轉向柱在整個碰撞過程中的相對位移曲線，計算其峰值與回彈點之間的差值即可得到轉向柱在碰撞過程中發生的相對位移量（侵入量）。
從圖中可以計算出轉向柱侵入位移為74.579mm。因此，在行車過程中切記系好安全帶，減小身體與方向盤等之間的接觸距離。
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25%偏置碰撞起源于北美的IIHS，該機構在2012年引進正面25%偏置碰撞，其原因是在大量的交通事故調查中發現，那些死亡率較高的事故中，這種更小的重疊面積碰撞是致命的主要原因，而這種正面25%偏置碰撞可以很好地模擬車與車小重疊面積對撞以及車輛撞擊樹、電線桿等實際交通事故。換句話講，現實中大部分的事故案都接近正面25%偏置碰撞。本次仿真網格劃分以及模型搭建均采用
基于LS-DYNA的整車正面25%剛性墻碰撞仿真
網格劃分以及模型搭建均采用Hypermesh完成，elements單元總數為1519181，nodes節點總數為1480516，components總數為929。求解器采用LS-DYNA，后處理采用hyperview和LS-ProPost。
模型加載載荷為速度50km/h（13888.9mm/s），加載時間為0.5s，采用正面
一、分析目的
檢查沖擊動能被保險杠、車身前部前圍板區域所吸收的程度及車廂結構強度，計算正面碰撞中對人體的傷害程度，從而判斷整車的碰撞性能，為整車改進提供依據。
二、試驗法案及標準要求
2.1實驗法案：GB11551-2003、FMVSS208
目前政府強制性法規中，主要有我國（GB11551-2003）及美國（FMVSS208）制定了有關100%正面碰撞的法規
一、分析目的
檢查沖擊動能被保險杠、車身前部前圍板區域所吸收的程度及車廂結構強度，利用車內假人的傳感器數據，換算出和法規相對應的指標，從而檢驗正面碰撞中對人體的傷害程度，判斷樣車的碰撞性能。減少車輛乘員的死亡數量，降低人員嚴重傷害可能
二、試驗法案及標準要求
2.1實驗法案：ECE94
目前政府強制性法規中，主要有歐洲(ECE94)制定了有關40%正面碰撞的法規。
1 范圍
本標準規定了乘用車后面碰撞CAE 分析的軟件設施、硬件設施、輸入物、輸出物、分析方法、結果評價及分析報告。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件
1 分析目的
建立整車側面碰撞有限元模型，規范側面碰撞分析流程。通過對整車進行側面碰撞分析，考察車身結構的薄弱區域，為整車的設計優化提供參考依據。
2 范圍
本標準規定了乘用車側面碰撞CAE分析的軟件設施、硬件設施、輸入物、輸出物、分析方法、結果評價及分析報告。
3 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件
