側翻的案例
adams汽車的側翻
汽車的側翻通常指的是曲線運動引起的側翻和牽絆側翻。
我們可以參考《汽車理論》，其中汽車側翻分為了三類：
1.剛性準靜態側翻
一般可以作為定性分析，因為其未考慮：
懸架、輪胎的彈性變形
前后輪距不同（輪胎接地面寬度）、車輪雙胎等
2.帶懸架的準靜態側翻
前兩者屬于準靜態側翻，只有當側向加速度變化較慢時才是合理的。而瞬態側翻就是為了分析側向加速度較快時汽車的側翻。
3.瞬態側翻
瞬態側翻可以參考Fish hook試驗標準。
這三種側翻閾值依次減小。
以帶懸架的整車準靜態側翻為例，借助ADAMS來分析整車的最大側翻角。
該仿真方法可參考汽車靜側翻穩定性臺架試驗方法，
一般要求空載最大側翻角大于35°；滿載最大側翻角大于23°，
當輪胎的法向力都為零時，此時的側翻角即為最大側翻角。
在設置試驗臺參數時，需注意控制翻轉臺角速度。
展開 汽車側翻CAE分析能做什么？
在汽車行駛過程中，側翻是導致生命財產嚴重損失的重大交通事故。車速控制不當、復雜路況行駛、惡劣天氣、過度磨損的輪胎等各種情況都可能導致側翻事故的發生。近年來的數據表明，側翻事故已經成為僅次于正面碰撞的嚴重行車事故。
2018年6月23日樂廣高速公路南行K224路段發生的一起大型客車側翻交通事故
汽車側翻仿真分析，是以汽車的側翻理論為基礎，以GB 17578-2013 客車上部結構強度要求及試驗方法為規范，建立汽車側翻模型，并通過計算機模擬為手段對汽車的側翻進行計算機模擬模仿，最終為優化汽車結構并提高汽車側翻穩定性，為道路交通安全保障提供科學依據。以下案例為元王為某車企進行的客車側翻有限元分析。
分析背景
分析汽車骨架在側翻的工況下，模型的結構強度和模型整體剛度（生存空間）是否符合設計要求。
試驗規范
GB 17578-2013 客車上部結構強度要求及試驗方法
空載模型重量分布
名稱
重量(kg)
駕駛員
75
前軸總成
160
后軸總成
210
鋰電池及柜
1890
車身總成
240
貨箱總成
310
模型總重（包含其他部件）
4632kg
FEA模型
分析工況
測試條件：車輛從側翻平臺翻滾撞擊在800mm落差的水平、干燥平整的混凝土撞擊平面上。
測試要求：車輛的上部結構應具有足夠的強度，以確保在整車側翻過程中核側翻后生存空間沒有受到侵入。
展開 利用 HyperWorks 進行客車側翻性能仿真， 虛擬設計實現更輕更安全的客車設計
行業：汽車
挑戰：開發公共汽車側翻試驗的自動 化流程
Altair 解決方案：在HyperWorks中分別采用 HyperMesh和RADIOSS作為前 處理和求解器，開發可以針對每 個側翻試驗流程進行定制的模 板。
優點：獲得可重復的一致結果，同時節 省大量分析時間。
背景介紹
安全可靠的交通運輸對于維護英國社會經濟的穩定至關重要。人們最常用的交 通工具之一便是公共汽車，因為它價格實惠、簡單實用而且四通八達。這樣，在公 共汽車和客車發生側翻事故時保護乘員安全就顯得十分必要。
1986 年，UN ECE R66 標準正式頒布實施。該標準明確定義了進行客車側翻 物理試驗時所必須遵循的一套流程和參數。為證明合規性，需要進行全面的車輛側 翻試驗、對車體部分的側翻或橫擺試驗，或讓相關計算結果達到審批機構的要求。
事實證明，客車側翻物理試驗需要重復進行，耗時費力，而且準備過程極其復 雜，會容易影響結果的準確度。
Alexander Dennis Ltd (ADL)是英國領先的公共汽車和客車制造商，擁有約 2000 名員工，遍布在英國、亞洲和北美地區的各大工廠。
ADL致力于生產多種創新、節能的低地板式單、雙層公共汽車，同時還提供完 整的客車產品組合。
他們曾采取一種準靜態方式進行側翻試驗，基于物理試驗中得出的各系數進行 計算。然而，最近業內對減輕車輛重量和開發更優化結構的需要日趨明顯，這讓他 們迫切需要一種更靈活的試驗方法。
ADL啟動了一個項目，旨在找到一種證明ECE R66 標準合規性的新途徑，并 且要求這個新途徑與行業需求、制造方法和ADL現有的能力水平相匹配。
展開 參賽-客車側翻翻滾平臺的搭建（ls-dyna）
客車側翻翻滾平臺的搭建方法
參賽投稿-側翻翻滾平臺的搭建.pdf
大客車結構強度、振動及疲勞仿真分析
5、側翻工況：
常規客車如果不是出口到指定國家，一般很少有側翻實驗要求，因此側翻分析一般不是硬性要求，但是國內校車必須要通過側翻實驗，前幾年在溫總理的指令下，校車規范《GB_24407-2012__專用校車安全技術條件》頒發了，側翻實驗基本就是參照歐標的實驗要求，考察標準是側圍骨架是否會入侵生存空間。
6、正面碰撞
國內要求更少見，分析方法與乘用車的碰撞分析方法一樣，只是結構簡單些，這個主要考察的是司機及前排乘客區的壓潰量。側翻與碰撞只能采用顯式方法，耗時很長，此時要考慮材料的應變率！
7、模態分析更容易理解，主要考察車身低階模態的彎曲中心是否合理、各階振型是否與發動機激振頻率發生工作等性能，當然也可以大致反映出車身的彎曲剛度、扭轉剛度。
8、疲勞分析主要考察車身在假定的循環載荷作用下能夠承受的循環壽命，由于車輛本身并不是重復某一個特定的工況，因此這個疲勞分析是有假設前提的。（有個老外給我打比方形容疲勞問題：我狠狠打你一拳，可能一下就打死了；我用適中的力量打你，可能需要很多下；我輕輕的打你，估計你永遠都不會被打死！你這個比喻有點嚇人。）
目前fe-safe對于疲勞分析還是比較快捷的，有多種美標的金屬材料疲勞數據，計算區域可任意定義，只分析你關注的區域，二、三十萬單元的模型可以在幾分鐘內搞定。
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展開 關于側圍模具上邊框側成形結構分析
其次回退滑塊的符型區寬度最小要保證20mm，才能保證側翻的時候能夠壓住板料，不發生竄動。圖4所示的結構形式就是這樣的狀態，托料帽子鑲塊整形區域跨度為760mm，截面最薄的地方僅僅5mm厚，強度存在問題。但綜合考慮回退滑塊的強度要求，這已經是最優的模具結構了。
受產品造型影響，在托料帽子鑲塊局部斷面(圖5)厚度僅有5mm的情況下，側壓料寬度為20mm，局部最薄弱處僅為16mm，常規來說這種滑塊強度是明顯不足的，只有在現有的滑塊基礎上想辦法。首先材質方面換成更好的7CrSiMnMoV,其次在回退滑塊和托料符型鑲塊之間加導板支撐。這樣做的好處有兩個：一方面通過導板的支撐，加強了托料符型鑲塊的強度；另一方面，滑塊符型區后面增加的導板支撐，相當于增加了支撐筋，增加了回退滑塊工作區域的強度。
圖5 托料帽子鑲塊局部斷面
側圍上邊梁側翻的結構斷面圖（圖6）中，pad代表壓料芯，壓在符型帽子鑲塊上，CAM-slide表示回退滑塊。在模具下死點時，被驅動器驅動到位，參與側翻成形工作；模具上死點狀態時，回退到位，方便制件Z向取出。CAM-PAD表示側壓料芯，C-RST-insert表示側整鑲塊，CAM表示側整機構。側壓料芯和側整鑲塊都是裝在側翻機構上的，側壓料芯是彈性的，側整鑲塊是剛性的。當回退滑塊回程到位后，施加側翻制件需要的壓料力，側整鑲塊在模具下死點實現側翻成形。
圖6 受產品條件限制的側圍上邊框A柱側翻邊結構-截面圖
在模具設計的同時，向主機廠申請產品ECR更改（圖7）。建議將側圍上邊梁前門洞的產品立壁打斜（圖中紅色產品區域）：⑴申請門洞的產品立壁打斜5°，這樣可以將符型帽子鑲塊強度提高一些；⑵申請將門洞產品立壁的圓角加大，可以提高一些符型帽子鑲塊的強度。
展開 航空母艦的艦島那么重，為何不會側翻？看工程人員的巧妙設計
但是不少人都有一種錯覺，那就是高大的艦島會造成重量的不平衡，把整艘船給壓側翻，可這些大船又偏偏是四平八穩的在海面上航行，這是怎么回事？
▲“伊麗莎白女王號”使用雙艦島設計
二戰時的航空母艦還沒有斜面甲板，船體都是直上直下，跑道也是一條大直線。為了維持艦島造成的不平衡，船內的艙室和重量分布必須向另一側集中，比如鍋爐和機組的位置，用配重法來穩定艦船的重心。不過當時的航母艦島還沒有集成那么多復雜精密的設備，總體重量并不是很大，所以配平后就可以穩定航行了。
▲二戰時的美軍“埃塞克斯級”航母
從英國人發明斜角甲板后，越來越大的艦島重量造成的中心問題也比較容易解決了。
首先斜角甲板可以讓起飛和降落分流開，大大增加了出勤效率。
更重要的是，斜角甲板給艦體帶來了完全由人來設計、控制的外飄空間，巧妙的平衡了航母的重心。
▲小鷹號的斜角甲板
進入現代后，航空母艦的重量越來越大，裝載的裝備和油彈越來越多，如何配平就成了一個比較復雜的問題。
因為油彈、食物和淡水是會慢慢消耗的，尤其是彈藥。滿載出航時和經過高強度作戰后航母的重量和重心都會發生微妙變化，平時倒也無所謂，一旦遇到風浪就極為考驗船身的平衡。
▲斜角甲板巨大的外飄空間
在全世界所有航母中，擁有最大艦島的航母就是俄羅斯的“庫茲涅佐夫號”，因為俄式設備比較粗獷，尤其是鍋爐煙囪和預警雷達的尺寸都相當夸張，導致艦島看起來就像是一座小型的工廠。相比之下，美國福特級的艦島尺寸進一步縮小，因為精密的電子儀器體積越來越小，過去需要用2指寬的金屬管傳達指令，現在有一根光纖就夠了。
展開 面向自動駕駛：四輪獨立驅動/轉向電動汽車配置與控制綜述與展望
4.3 翻車預防控制
雖然操縱穩定性控制可以在限制行駛條件下提高橫向行駛安全，但對于一些大尺寸車輛，例如卡車和公共汽車，有必要考慮側翻預防性能[108]。側翻預防控制通常與操縱穩定性控制一起考慮[109]。側翻指數（RI）通常用作防側翻的控制性能指標。在 [110] 中，提出了一種RI算法來評估側翻效應，基于RI算法和側傾狀態估計器設計了側傾狀態估計器，并設計了集成的側翻緩解控制器，以達到在不損失車輛橫向損失的情況下降低側翻危險的目的。此外，提出了一種多側翻指數（MRI）最小化方法來實現重型鉸接式車輛的主動側翻預防控制[111]。
不同的控制算法被設計用于側翻預防控制。在[112]中，線性二次靜態輸出反饋（LQSOF）方法應用于預防車輛側翻的預覽控制器設計。在[113]中，設計了一種非線性控制策略，可以在防止側翻的同時保證操縱穩定性。在[114,115]中，設計了脈沖轉向系統和液壓機械脈沖轉向系統，將操縱穩定性控制和側翻預防控制集成在一起。在 [116] 中，線性時變 (LTV) MPC 應用于集成控制器設計，可以通過 4WS 技術提高橫向穩定性、操控性能和側翻預防。在[117]中，模糊SMC方法應用于4WS車輛的車輛動態控制，可以增強動態響應并處理系統非線性。在 [118] 中，為 4WS 車輛提出了一種新型的分層控制，它使用分數 SMC 來獲得良好的魯棒性，控制系統框圖如圖 10 所示。雖然SMC 在處理系統非線性方面表現出良好的性能，但控制器抖動仍然是該應用的關鍵問題。
圖10 118文獻中的4WS控制系統控制框圖
此外，通常將 4WS 和 DYC 結合使用以提高防側翻性能。使用 4WS 和 DYC 技術，提出了一種帶轉向的集成動態控制（IDCS）系統，以通過模糊邏輯提高操縱穩定性和側翻預防性能[119]。
展開 汽車模側滑塊結構精髓，不會設計汽車?；瑝K的都往這里看過來
側翻孔結構標準
加快結構設計的速度；保證結構設計的質量；提高裝配和調試的工作效率；提高產品質量；統一模具風格；使客戶滿意。
2.應用范圍
此標準適用于所有鋼板模和鑄件模結構設計。
3.權責
工程中心各相關部門根據本文件要求，遵循并執行之
結構定義
從下面圖Ⅰ和圖Ⅱ兩個產品圖中可以看出，在我們所接觸的產品當中，有一定數量的產品在它的側面或者是斜面等不規則區域有翻孔和翻邊（或者類似的）等非常規工藝成型，針對這些工藝的成型自然而然的在結構設計時就必須運用相對應的結構方式去解決。側翻孔（翻邊）工藝成型結構大致分為以下三種：
5.2 結構分類
滑塊+斜滑塊形式
如上圖所示，該側翻孔結構由兩部份組成：斜滑塊和滑塊。整個結構的工作過程是：上模的鏟機和脫料板等跟著上模座往下運動，首先是裝在脫料板上的對頂接觸到下模浮起的斜滑塊，把斜滑塊壓到位后，才開始壓縮脫料板的行程，這個時候上模鏟機開始接觸到另一側的滑塊，固定在滑塊上的翻孔沖頭在鏟機的驅使下跟著滑塊一起運動，從而完成翻孔的過程，至此整個側翻孔的運動過程完成。
上圖滑塊剖析
結構分類
5.2.2滑塊+滑塊形式
如上圖所示，該側翻孔結構也由兩部份組成：滑塊（帶內脫側）和滑塊（固定翻孔沖頭側）。整個結構的工作過程是：上模的鏟機和脫料板等跟著上模座往下運動，首先是帶內脫側的鏟機先接觸到對應的下模滑塊，然后另側的上模鏟機才能接觸對應的下?；瑝K，而且內脫側和翻孔沖頭側兩者的運動先后順序必須保證是內脫側先到位后另一側的翻孔沖頭才能接觸材料開始翻孔，直至翻孔沖頭完成整個翻孔過程，我們的整個側翻孔運動過程也就完成了（同時需要注意的是上模和上下模之間都必須要有限位塊來限制各自行程以確保整個結構的位置度）。
展開 輪船側滑式下水SPH仿真案例分享
另外一個是側翻問題，要保證輪船側滑入水之后，翻轉角度控制在安全范圍內，這個問題可以通過仿真手段來進行預測和改進。
工程模擬中多采用Flow-3D或XFlow來解決這類問題，當然我們用Abaqus中的SPH或CEL也可實現這種分析，下面分享一個SPH技術在輪船側滑式下水模擬中的應用案例。
考慮結構變形的流固耦合問題計算量巨大，假設輪船強度足夠，我們只關心上述問題中的側翻現象，以下的模型里面，輪船的殼單元被約束為剛體，在質心位置定義輪船的質量、轉動慣量；滑道部分也做了簡化，采用楔形墊塊，隨船體滑入水中后下沉水底；采用SPH粒子來模擬水，通過定義拉格朗日單元轉換實現SPH粒子建模，水域尺度為196×58×28m，父單元尺寸0.8m，SPH粒子總數約65W，i7-8線程32G家用電腦運行時長28小時。
側滑式下水Abaqus SPH仿真
最大側翻角度約為20°
側翻角速度
質心位移量
該模型目前存在問題：
1、SPH粒子數目較少，船體入水時激起的波浪中沒有出現明顯的水花，對于這種尺度的水域，SPH粒子數至少是百萬量級，水花才能較好的模擬出來。
展開 無人機飛行過程中的炸機因素
無人機起飛時向一邊傾斜，直接就側翻了
出現這種情況，首先要檢查無人機槳葉的安裝順序是否正確；然后檢查螺旋槳有沒有擰緊，是不是因為松了，所以槳葉不受力；或者槳葉掉落，導致無人機向一邊傾斜。
無人機在起飛的過程中，會加快電機的運轉速度，此時螺旋槳的槳葉會快速轉動，聲音也會很大，在離地的時候會吹起地面的灰塵與沙石。這個時候如果新手太緊張，沒有把握好搖桿的力度，也會導致機身不穩，出現側翻。在機身不穩的情況下，如果飛行方向也沒有掌握好，那么就有可能直接撞墻上了。
還有一種情況，就是無人機沒有放置在水平面上起飛。無人機在離地前，飛控系統還沒有開始控制無人機的平衡性，所以無人機起飛離地的時候，其機身也是傾斜的，而此時飛控系統為了糾正無人機飛行的平衡性，會干預飛行的姿態，這個時候如果新手遙控操作不當，也會很容易導致無人機側翻。
解決方案：起飛的時候，不要緊張；推搖桿的時候要干凈利落，勻速起飛，保持機身的穩定性，讓無人機迅速離地；起飛后再收搖桿，控制好飛行高度和方向。
2. 無人機起飛離地時，在上升中晃動很厲害
無人機在剛剛起飛的時候，會產生一定的晃動，這是很正常的現象。起飛時只要控制好油門與方向，勻速推油門，適當修正飛行姿態，就能使無人機慢慢平衡下來。只要無人機在上升過程中不再繼續晃動，就不會有大問題。
但如果是因為高空中風速很大，使無人機產生晃動，那就要視情況而定。如果風速超過5 級，建議不要飛行無人機，因為無人機在空中受風力影響會使機身不穩定，不僅容易炸機，還很容易被風吹走，而且逆風飛行也會提高電池的放電速度，各種阻力都比較大，不是有利的飛行環境。
3. 無人機起飛后迅速向一邊飛去，直接炸機
無人機起飛后，迅速向一邊飛去，這種情況通常是無人機失控了。
展開 
基于DEM-MBD耦合仿真的地面車輛力學解決方案
圖14 車輛側翻實驗不同時刻照片
圖15 車輛側翻仿真-不同時刻側翻
圖16 不同側向速度下汽車側翻的角速度
文章來源：?；萍?/span>
越野車在沙漠中行駛怎么仿真？看看這個神仿真方案
圖6EDEM-ADAMS耦合原理示意圖
圖7 EDEM-ADAMS耦合
圖8 EDEM-Recurdyn耦合
圖9 EDEM-Virtual Lab Motion耦合
應用案例
1、坦克轉向性能研究
圖10 坦克及地面模型
圖11 不同時刻坦克運動
2、悍馬越野車性能研究
圖12 越野車及路面模型
圖13 越野車不同時刻運動情況
3、轎車側翻過程中安全性能仿真
圖14 車輛側翻實驗不同時刻照片
圖15 車輛側翻仿真-不同時刻側翻
圖16 不同側向速度下汽車側翻的角速度
李德毅：自動駕駛汽車難在“邊緣駕駛”
特別的，他強調，自動駕駛難在不確定性駕駛，即諸如爆胎、側翻等“邊緣駕駛”上。這些“最后一公里問題”，應當成“最先一公里”問題去解決，讓未來汽車能自主應對駕駛過程中常常遇到的、偶發的各種各樣的不確定性。
這被他稱之為“事故防范學習”。他的研究發現，在側翻等事故當中，駕駛員往往是下意識條件反射，頭腦中一片空白，就打了下方向盤、踩了個剎車，車子也就翻了。實際上，這是不“智能”的表現。人在突發事件情景下，會因為情緒失控導致不理性。不過，這類事故對每一位駕駛員來說，都是小概率事件，因而無法通過事故的“練習”，幫助駕駛員積累處理經驗。但“輪式機器人”，則可以“學”會這種技能。比如，通過事故駕駛員開車，機器人在線記取，事故專家群體分析事故形成正確應對，并把應對方法物化到這類機器人的“駕駛腦”中，就可以在事故發生時，精準理性應對，從而最大限度的減少事故發生率。
“這類機器人不具備人的談戀愛等其他能力，只專注于駕駛這一技能。它們能做到駕駛中完全不分散注意力、不帶負面情緒、不疲勞，因而在駕駛能力上，可勝過人類，消滅疲勞駕駛和醉酒開車，防范側翻等嚴重事故，甚至完成各種特技。并且，輪式機器人也能成為‘執勤交警’、道路毀壞的‘路巡員’。它們在群體知識共享和傳承的速度方面，遠大于自然人。”李德毅說。
展開 基于Hyperworks+Lsdyna保險杠碰撞剛性墻模型 ￥8
從一個較為簡單的側翻碰撞案例學習開始，讓你對接觸和碰撞分析有了更深入的理解和認識，也為學習客車側翻碰撞打下一個基礎，如何定義速度、角速度、旋轉軸、接觸等。附件中包含供lsdyna計算分析的.K模型文件，其前處理是在hyperworks中完成，d3plot結果文件在hyperview中查看。本課程只是針對于碰撞和接觸分析的初學者和感興趣的朋友。
正面碰撞剛性墻
以一定角速度碰撞剛性墻
相關模型及結果文件、汽車安全碰撞仿真相關電子書具體見附件。
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