大型車輛碰撞分析的案例
車輛碰撞分析指南（四）
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車輛碰撞分析指南（二）
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車輛碰撞分析指南（一）
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車輛碰撞分析指南（三）
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車輛碰撞分析指南（二）
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基于HyperStudy行人與車輛碰撞腿部傷害分析
關鍵詞：汽車安全 行人保護 小腿碰撞 HyperStudy 實驗設計
1 引言
近年來與行人有關的人車碰撞安全問題，已經成為車輛安全性能開發的熱點[1]。據日本調查統計，在非致命的汽車與行人碰撞交通事故中，下肢損傷占40%[2]。為了降低行人腿部所受的傷害通常在車輛前端增加防護結構吸收行人腿部的碰撞能量，來減輕行人腿部所受傷害。腿部防護結構的材料、厚度及相對與小腿模型的碰撞位置關系均對行人小腿傷害產生影響。因此本文利用HyperStudy軟件對影響小腿傷害值的關鍵參數進行DOE實驗設計，通過分析找出主要影響參數進而進行設計改進。
2 Study模型建立
本文首先利用Altair公司HyperMesh軟件進行行人與車輛有限元仿真模型搭建，如圖1所示。建模時僅考慮前端結構對小腿碰撞的影響，基本網格尺寸控制在5mm×5mm[3]。
將搭建好的有限元模型導出.K文件格式并利用LS-DYNA求解器進行計算。因此在HyperStudy中需要配置LS-DYNA求解器執行腳本，并設置求解器輸入相關要求，包括存儲路徑、CPU個數設置、運算內存設置。
2.1 設計變量定義
腿部防護結構通常由前橫梁吸能泡沫和安裝在發動機底部護板上方的塑料支撐件組成，吸能泡沫壓縮剛度及支撐件的X向剛度的設計尤為重要。另外小腿碰撞模型與車輛前端第一接觸時刻，小腿底部離地面間隙也會對小腿傷害產生一定影響。如圖2所示，黃色部分為小腿沖擊模塊、綠色部分為緩沖塊泡沫、藍色部分為下支撐件。
因此考慮以上因素，選取DOE設計變量為小腿底部離地面間隙H、吸能泡沫密度RO、發動機底部支撐件厚度T。
展開 基于lsdyna車輛正面100%碰撞剛性墻簡易模擬 ￥15
在汽車碰撞事故中,正面碰撞發生的幾率是最大的。本案例利用Hypermesh和LS-DYNA對汽車正面碰撞做了簡易的模擬。不同的工況，碰撞完成的時間是不一樣的。一般從接觸開始碰撞到碰撞完成，正碰的時間是0.1秒；偏置碰是0.14秒；側碰是0.12秒。
100%正面碰撞結果動畫
正面碰撞接觸力隨時間變化曲線
正面碰撞過程中各部件動能及內能變化曲線
本案例模型見收費內容部分，凡購買本案例的朋友，結合附件中的模型及相關操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
展開 超高車輛與立交橋梁碰撞的高精度非線性有限元仿真
超高車輛和立交橋梁之間的碰撞事故屢見不鮮,深入研究車2橋碰撞機理,為提出車2
橋碰撞橋梁損害計算方法奠定基礎,具有重要的現實意義。基于高性能非線性有限元,對超高
車輛2立交橋碰撞進行了高精度仿真分析,并對不同車速導致的橋梁損害情況進行了討論。分析
結果可為深入研究車2橋碰撞問題提供參考。
Truck_Impact_SJZ[1].pdf
5G汽車通信技術實現了車輛間通信碰撞規避\網絡互聯
隨著車聯網技術的不斷發展，車輛與車輛之間、車輛與基礎設施之間實現通信正在成為可能。日前，5G汽車通信技術聯盟（5GAA）在歐洲完成了首個C-V2X直接通信技術現場演示，該技術實現了車輛間通信碰撞規避、車輛到基礎設施通信，使車輛與交通燈及交通管理中心實現網絡互聯，并在多個汽車品牌車輛上運行。
該技術演示采用了寶馬提供的電動踏板車、福特、PSA和寶馬的乘用車，所有車輛和設備都搭載高通最新的9150 C-V2X通訊技術。不同品牌和種類的車型之間實現了車間通信（V2V）、車輛與基礎設施通信（V2I），使車輛與交通燈及交通管理中心實現網互聯。
此次展示主要演示了六項功能：車間通信（V2V）可以實現緊急剎車預警（Emergency Electronic Brake Light）、十字路口碰撞警示（Intersection Collision Warning）、穿行轉向碰撞風險警示（Across Traffic Turn Collision Risk Warning）；車輛與行人之間的通信（V2P）則可以提供行人警示功能（Vulnerable Road User (pedestrian) Warning）。車輛與基礎設施通信（V2I）主要應用于信號燈狀態提醒（Timing / Signal Violation Warning）、車輛限速警示（Slow Vehicle Warning and Stationary Vehicle Warning）。
相比一些車聯網技術，C-V2X技術（以蜂窩網絡為基礎的車聯網技術）依托于網絡，通信速度更快，成本效益更高。目前，德國、法國、韓國、中國、日本和美國都已經針對C-V2X直接通信展開研究、測試工作。
展開 維克弗里斯特大學基于 HyperWorks開發車輛碰撞仿真的人體模型
“先進的網格劃分和網格變形技術是開發車輛碰撞仿真分析中人體損傷評估計算模型 的關鍵。”
Dr. Scott Gayzik
助理教授
損傷生物力學中心
解決方案
GHBMC 利用 Altair HyperMesh 和 HyperMorph 開發詳細的有限元模型，根據大量的掃描數據建立人體器官、 組織和骨骼系統。所有數據是在GHBMC指定的大學鑒定中心（COE）指導下完成開發。每一個中心的職責是對特 定的人體結構器官進行計算機輔助設計和有限元建模。另外成立了一個COE主要是整合數據和每個子系統的有限元 模型，形成一個完整的人體模型。GHBMC選擇維克弗里斯特大學的CIB完成大量的人體整體模型的集成鑒定工作。 5 個其他的 COE 都是設立在國際領先大學生物醫學研究中心，他們分別完成的頭部、頸部、胸部、腹部和下肢的身 體部位的建模。每一個COE均使用Altair HyperWorks套件，它提供了完整的CAE工具進行有限元與耐撞性分析。
展開 ANSYS最新話題：碰撞，粉碎和飛濺 - 為什么安全性對自動駕駛車輛仿真至關重要
碰撞，粉碎和飛濺 - 為什么安全性對自動駕駛車輛仿真至關重要：http://www.ansys-blog.com/safety-critical-autonomous-vehicles/?utm_campaign=coschedule&utm_source=facebook_page&utm_medium=ANSYS,%20Inc.&utm_content=Crash,%20Smash%20and%20Splash%20-%20Why%20Safety%20is%20Critical%20for%20Autonomous%20Vehicles
展開 
大型電力變壓器的絕緣事故分析與防范
這種事故的特點是：預防性試驗的絕緣性能試驗合格，但從油中溶解氣體的色譜分析發現乙炔（C2H2）。經分析確認與在絕緣部分存在放電有關。于是停電進行測量局部放電量的試驗以下（簡稱局放試驗）。試驗結果表明放電狀況異常，甚至在試驗中就發生貫穿性擊穿。實踐表明將局放試驗和其他試驗結果進行綜合分析，可以作出正確診斷，解體后可以找到絕緣發生不可逆損壞的故障點。
2.正常運行的變壓器絕緣事故的原因分析
2.1發生絕緣事故原因分析
2.1.1制造缺陷
絕緣事故的制造缺陷說，又分“尖角毛刺”說、“金屬異物”說，“顆粒含量”說。以及“絕緣缺陷”說等。所有這些說法，集中到一點是對放電機理有共識，即認為先發生局部放電，然后在正常工作電壓下引起絕緣擊穿事故。早先的老舊變壓器，確實有過上述種種原因引起正常工作電壓下的絕緣事故，而且事實證明，對放電機理的分析是符合實際的。但就大型電力變壓器而言，這類變壓器已運行20多年，有問題早應暴露。如果至今尚未暴露，可以證明實際上已不再存在這類缺陷。上世紀80年代起，220kV及以上電壓等級的變壓器都進行了局放試驗。經驗表明，局放試驗對發現上述種種缺陷是特別有效的。因此對于出廠時局放試驗合格的變壓器，尤其是安裝或檢修后還進行過局放試驗的變壓器，不可能再有在正常工作電壓下就足以引起絕緣事故的制造缺陷。這正是局放試驗的魔力所在。
2.1.2絕緣老化
我曾經歷幾臺變壓器，由于油道堵塞，匝絕緣局部過熱，引起在正常工作電壓下的匝絕緣事故。實際上這是過熱事故。油中氣體色譜分析（簡稱DGA）對這類事故是能鑒定的。
我國的大型電力變壓器都是全密封結構，運行年代不長，不少長年輕載。因此一般不存在絕緣老化的問題。如果由于絕緣老化引起絕緣事故，將有明顯的老化象征。
展開 CAE優化分析在大型注塑模設計中的應用
因實際注塑時基本上都采用時間控制的方式設置各澆口的開啟關閉時間，在Moldflow軟件里可以方便快捷地分析調整各閥澆口的開關時間。點澆口可應用于各種形式的制品，澆口附近的殘余應力小，能自行拉斷澆口，可實現自動化生產，對于大型注塑件制口可多點同時進膠，能夠縮短流程，減少因流動阻力而產生的變形現象發生。
以上兩種方案，從澆口到填充末端的距離都較長，經過初步流動填充分析后，得到以下結果：例1中填充時間：7.925S，最大注射壓力：59.23Mpa，最大鎖模力：1264.1ton；而例2中填充時間：8.506S，最大注射壓力：53.85Mpa，最大鎖模力：1314.2ton。將熔合線和氣穴的結果圖疊加，可以看出，物料熔合時溫度在222.5-230.5度，最低熔合溫度僅比注射時溫度低3.5度，因此物料能很好的熔合，不會出現熔接痕。氣穴主要出現在熔合線和分型面上，因而可在熔合線處開設排氣槽，不僅排氣方便，而且可增加熔合線的牢度。
優化后的澆注系統不僅縮短了充模時間，而且保證了熔體流動時的平衡性，很好地解決了排氣問題，制品也不會出現熔接痕。
3 結束語
綜合以上，通過對轎車儀表板產品的流動、冷卻、變形分析，我們對澆口布置、注射、保壓、冷卻水管道布置進行了優化，一般來講，根據模具設計人員的經驗可確定制造缺陷產生的原因和修改的措施方向，但很難確定具體的修改值，反復的試模及修改造成成本的浪費；而通過CAE分析，可提前發現模具和成型技術方面存在的問題，對高附加值的大型塑料件模具尤其重要。
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展開 大型滑坡的現場辨別與穩定性分析
6、堆積體局部發生較大規模的淺層滑動，加之村道修建時開挖了高約3~4m的邊坡造成坡體牽引變形嚴重，這說明該大型堆積體可能存在多區、多層滑動的情況，也說明該滑坡處于欠穩定狀態。
圖5 堆積體大規模坡體淺層滑坡
7、坡體地下水相當豐富，坡腳和人工開挖面附近地下水滲流嚴重。這是富水老滑坡的典型特征，且從地下水分層滲流情況說明，該大型堆積體存在多層潛在滑面。
8、沖溝前部常年沖刷，不利于堆積體的穩定。
9、該大型堆積體被國土部門定性為“地質災害點”，且上部民居多有開裂變形。這說明在公路改建以前，該大型堆積體是不穩定的，只是公路在堆積體一角開挖通過時，加劇了該側滑坡的變形。因此，從地表裂縫來看，公路擾動部位的坡體變形明顯劇烈。
基于以上因素綜合分析，以及現場的細致調查，初步判定該大型堆積體為一體積約350萬方的老滑坡，這可以從后期的測量、勘察、監測等方面進一步進行細化滑坡的特征，并初步采用適當改移線路繞避該老滑坡。
展開 大型軸流風機振動分析及處理
四、振動故障處理建議
在處理大容量軸流風機異常振動時，除常規的故障頻率分析外，還應分析振動的變化特點，如振動隨時間、負荷、開度、環境溫度等的變化情況，升降速、剛定速及帶負荷下的振動情況，現場連接部件差異振動、松緊螺栓振動的測試情況。
2次動平衡振動規律差異較大時，應去掉前期所加平衡塊，測試2次啟機后振動的重合性，找出其本身振動變化的原因。
動葉可調軸流風機液壓調節結構故障的原因很多，在發現振動與葉片開度關聯較大，且出現明顯葉片通過頻率或工頻諧波時，應重點排查液壓調節結構松動、磨損等缺陷。
來源：優感設備診斷中心微信公眾號，作者：何小鋒。
