ansys碰撞失效的案例
汽車碰撞中低壓線束的失效評價方法研究
目前業界對汽車電路系統的碰撞保護研究多集中在油電混合動力或純電動車輛的高壓電路系統上，并且將其分為高壓元器件和高壓線束進行研究，高壓元器件的碰撞損傷評價主要以元器件外殼是否超過其所用材料斷裂應變來判斷，而高壓線束的失效風險評價大多以其是否會受到明顯擠壓進行主觀判定，并無較為明確的量化評價指標。接桂利、朱西產團隊用CAE 分析的方法對高壓元器件和高壓線束進行碰撞評價，其中高壓線束采用四面體實體單元建模，以是否被擠壓進行風險判斷[4]；曾澤江對高壓線束采用六面體+四面體實體單元的方式進行了精細化建模，同樣采用是否有擠壓或剪切風險進行風險判斷[5]。這些研究對車輛上大量使用的低壓線束并未過多涉及，并且僅是按照碰撞過程中是否有擠壓或剪切風險進行定性判定，而這些低壓線束不僅在功能上與高壓模塊及高壓線束強相關，而且其失效往往同樣會引起較大的安全事故，需要引起足夠的重視。
低壓線束在整車碰撞工況中的失效情況包括切割和擠壓2 類。切割失效主要是零件銳邊與線束的點面接觸或線面接觸導致線束被割破，甚至割斷；擠壓失效主要是零件沿碰撞方向對線束進行擠壓，導致線束絕緣皮破損，金屬導線部分露出[6]。切割風險主要通過前期布置設計規避，本文重點研究線束在碰撞擠壓時可承受的擠壓失效極限，以期獲得相應的設計評價指標。
展開 超高強鋼材料碰撞失效行為仿真預測技術研究
摘 要：為了提高超高強鋼材料在整車碰撞過程中的失效行為仿真預測精度，對比分析了主流求解器LS＿DYNA中GISSMO等6種典型失效模型的原理，并針對GISSMO失效模型中影響整車碰撞失效仿真精度最為關鍵的參數材料斷裂極限應變及網格尺寸修正特性設置方法進行了研究。斷裂極限應變標定過程中應變路徑存在非線性，需要采用加載歷程平均應力三軸度來進行描述；默認的網格修正設置方法難以兼顧不同應力狀態，采用自定義的網格尺寸修正設置方法可以有效提高典型應力狀態下不同網格尺寸模型仿真預測結果的一致性。
關鍵詞：超高強鋼;失效;GISSMO;
1 前言
節能與安全是汽車行業一直以來關注的兩大話題。近年來，實現汽車燃油經濟性目標，整車整備質量持續下降，車身輕量化重要性進一步凸顯；另一方面，行業安全法規也在持續加嚴，對車身結構強度提出了更高的要求[1]。超高強鋼材料兼具輕量化、性能與綜合應用成本優勢，近年來在汽車行業應用范圍不斷增加。隨著汽車行業安全法規不斷升級，超高強鋼結構件在汽車碰撞過程中需要吸收更大的能量；同時，隨著材料強度的上升，其韌性通常會有所下降[2]，因而導致車輛關鍵結構件在碰撞過程中開裂失效風險顯著增加，嚴重影響車輛被動安全性能。為此，汽車行業普遍采用有限元仿真分析方法來預測超高強鋼材料在碰撞工況下的失效行為[3,4,5,6,7]，為車輛結構與用材設計提供優化方向。
本研究介紹了目前超高強鋼材料碰撞失效行為預測領域的最新研究進展，并針對目前常用的網格尺寸縮放問題進行了研究，可以為提高超高強鋼材料在整車碰撞過程中的失效行為預測精度提供一定的參考。
2 失效模型選擇
對于超高強鋼等金屬材料而言，韌性斷裂是其最主要的失效形式，采用基于應變的失效模型可以更好地預測其失效行為。
展開 LS-DYNA定義材料失效在碰撞分析中的應用
沖擊速度設置：
重力設置：
（1）定義重力曲線
（2）重力加載
碰撞接觸設置
邊界約束：圖示處固定約束
結束時間設置：
結果:
結果分析
本案例通過定義合適的失效應變，對失效單元進行刪除。
使用該方法時，需要注意兩點，一是模型中開裂破壞的部分必須劃分較密的網格，否則大量單元失效將導致計算結果較大的誤差；二是選取適當的失效判定依據和閾值，算法可以通過定義失效應變閾值控制單元失效，閾值太小，單元過早刪除，或閾值太大，單元發生了不切實際的大變形，均會導致結果產生較大的誤差。因此，計算中應當根據計算結果和試驗結果的對照來確定閾值。
另外在動力沖擊計算中，很容易產生負體積。現就一些關于負體積的經驗進行分享：
LS-DYNA出現負體積的原因
網格品質：單元長寬比較大時，一旦受力，短邊容易出現負體積。
材料模型，所選材料模型不合適，受力后形成沖擊，引起很大變形容易引起負體積。例如MAT_001。
模型設定：若給予很大的沖擊設定，或者摩擦系數沒有設定好。
LS-DYNA出現負體積的解決辦法
網格品質：檢查網格，找出長寬比較大的單元進行修改或者合并單元。
材料模型：修改模型參數或者更換其他材料模型。
模型設定：檢查并修改*CONTACT里面的摩擦系數或者SF（Scale Factor）。另外一些較薄的零件如果沒有緩沖作用，僅作粘接使用，那么可以直接刪除此零件，用*TIEBREAK_CONTACT將兩邊所要粘接的零件tie在一起。
展開 【論文解讀】汽車一維焊點失效模擬-碰撞安全
應用案例
在某車型車身總成碰撞試驗中， 前地板與門檻結合處出現 5 個焊點開裂， 如圖8 ， 通過本文的焊點試驗方法， 建立一維焊點模型， 多層焊分解成多個兩層焊點連接， 通過力學試驗標定了附近不同板厚、材料的零件之間焊點的參數， 開裂處焊 點 極 限 拉 伸 和 剪 切 力 分 別 為 8． 2 kN 和14． 4 kN，應用到碰撞仿真中， Pam － Crash 計算結果如圖 8( 中) ， 焊點開裂情況和試驗一致。對焊點的數量進行優化， 增加了 5 個焊點后， 如圖 8( 右) ，仿真結果顯示碰撞后結構保持完整， 能夠滿足碰撞安全要求。焊點失效參數數據庫建設到一定規模后， 即可在整車范圍的焊點模型使用經過試驗標定的失效參數，在開發過程中不斷優化存在碰撞失效風險的焊點，模型的精確性能夠得到保證。
本論文研究了在轎車有限元碰撞仿真中準確模擬焊點失效的方法。對點焊樣件進行拉伸和剪切力學實驗，建立了試驗的一維焊點有限元模型和相應的失效模型，使用數值優化等方法，對焊點失效模型的參數進行了校核標定，使仿真中焊點的受力和失效后吸收的能量與試驗的偏差最小。應用此方法在仿真中再現并解決了某次碰撞試驗中出現的焊點開裂問題。提出了建立車身焊點失效參數數據庫的設想。
[1]連志斌,劉雍.基于試驗標定的轎車碰撞焊點失效模擬方法研究[J].上海汽車,2015(06):50-53.
大家好，為了更好地提升自己，幫助自己對最新研究進行整理和復盤，本人在學習相關文獻時會進行相關總結和分享，希望對大家有所幫助和啟發，有問題請及時反饋和聯系，謝謝！
展開 
【論文解讀】焊點力學模型失效參數獲取試驗-碰撞安全
在整車碰撞模型中進行焊點失效預測，并通過與實車碰撞結果的對比，表明該方法能準確預測出實車碰撞中的焊點失效情況，對整車碰撞安全設計具有指導意義。
[1]季鈺榮,孫曉嶼.整車焊點失效預測的研究及應用[J].汽車工程,2019,41(02):219-224.
大家好，為了更好地提升自己，幫助自己對最新研究進行整理和復盤，本人在學習相關文獻時會進行相關總結和分享，希望對大家有所幫助和啟發，有問題請及時反饋和聯系，謝謝！
ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導手冊
本案例文檔，適合本科畢業設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結果處理等各個方面。設置方法程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數配置及結果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結構工程師、仿真分析師及相關技術人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導入幾何，但需確保導出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結構。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。
展開 Ansys LS-DYNA 軌交行業碰撞分析培訓，Ansys官方技術專家3天授課，月底開講！
為了幫助軌交行業進一步提升技術在自主研發創新的應用，國內領先的學習平臺“技術鄰”，聯合華東交通大學軌道交通技術創新中心開設《Ansys LS-DYNA 軌交行業碰撞分析培訓班》，專門根據軌交行業的產品和工藝的應用現狀和前景，策劃有行業針對性的系列培訓班。
二、培訓班兩大亮點
1、權威性：由廠商的原廠技術專家授課
Ansys 張偉偉博士&仿坤張永召碩士
10 余年有限元仿真經驗， LS-DYNA 技術專家
2、專業性：以軌交實例進行針對性的培訓
本次軌交的 CAE 培訓班將圍繞著軌交的模型實例進行深入講解，將 CAE 軟件和軌交工程深度結合，力求做到“行業結合、學以致用”。
本次軌交培訓的軌交工程案例由華東交通大學軌道交通技術創新中心提供，該中心集聚了省部共建軌道交通基礎設施性能監測與保障國家重點實驗室（籌）、軌道交通基礎設施運維安全保障技術國家地方聯合工程研究中心等國家級平臺，形成了以“長江學者”、“國家杰青”等高層次人才為核心的優秀科技創新團隊，有非常豐富的軌交行業 CAE 工程咨詢項目經驗。
三、培訓內容
Ansys LS-DYNA 軌交行業碰撞分析培訓班
Ansys LS-Dyna是全球知名的碰撞仿真和分析的工具，擅長分析瞬態沖擊問題諸如跌落、沖壓、碰撞、侵徹等，在汽車、電子，航空航天、軌交等行業有非常廣泛的應用。
本次培訓將圍繞著軌交行業的碰撞分析要點，并以軌交車輛實際模型為例，詳細介紹使用Ansys LS-DYNA開展軌道交通碰撞安全仿真分析的原理、方法和流程。
1.培訓對象
軌交行業從事碰撞安全分析、具備一定LS-DYNA基本理論知識，和一定LS-DYNA分析經驗的的工程師。
展開 Ansys整車碰撞及人體防護白皮書
美國公路安全保險協會 （Insurance Institute for Highway Safety，簡稱 IIHS）設立的碰撞安全測試標準是世界安全標準的重要組成部分。
在借鑒國際成熟經驗（IIHS）的基礎上，結合中國汽車保險與車輛安全技術現狀，中國汽車工程研究院與中保研汽車技術研究院共同成立碰撞機構推出中國保險汽車安全指數（CIASI），并于 2018 年發布第一批車型的測評結果。
C-IASI 25%偏置碰撞測試
Ansys LS-DYNA：汽車碰撞安全仿真行業標桿
汽車的碰撞安全性能最終需要經過實車試驗來檢驗，但實車試驗不僅成本高昂，而且需要在車輛試制階段才能開始進行，基于試驗結果進行方案修改的成本和周期較長。通過 CAE 仿真方案，可以在設計階段進行性能虛擬測試，快速且低成本的進行設計方案迭代，得到性能和成本最優方案，加快研發周期，降低研發和生產成本。
LS-DYNA 作為世界上最著名的通用非線性有限元分析程序，是公認的顯式有限元程序的鼻祖和理論先導，適合求解各種結構的跌落、碰撞、沖擊、爆破以及金屬成型等高度非線性瞬態動力學問題。LS-DYNA 能在全合的數學框架中仿真車輛結構以及輪胎、座椅、安全帶氣囊、加速計、傳感器、電池等所有部件的行為，能準確預測車輛行為以及汽車碰撞對乘員產生的影響。
展開 Ansys連接件結構失效仿真分析【今日16:00直播】
10月10日，Ansys官方『Ansys連接件結構失效仿真分析』研討會為您展開講解針對連接件結構失效原因的分析及解決方案，感興趣的下滑預約學習??
時間：10月10日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：
連接結構的可靠性和穩定性，直接關系著系統設備結構的安全和性能；連接件的失效原因很多，針對最主要和關鍵的失效模式，介紹Ansys相應的解決方案：
1. 螺栓退扭松動仿真
2. 焊點焊縫疲勞分析
3. 膠水脫粘分層失效分析
講師：
劉艷莊 | Ansys China 高級工程師
力學碩士，十年的力學分析與仿真應用，主要負責結構產品Mechanical，工作重點是有限元仿真的技術支持及推廣。
形式：線上
費用：免費
掃碼立即報名
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展開 ANSYS-WORKBENCH在橋殼失效原因分析中的應用
若汽車后橋的強度及剛度不能達到要求，則會失效，可能會造成后橋斷裂，或永久變形，不能再繼續使用。因此在設計上，為了達到安全要求，對驅動橋的剛度有一定要求。本文中的驅動橋橋殼主要用于微型貨車，它是由中段的鋼板沖焊件分別與兩端的無縫鋼管焊接而成。
2 有限元模型的建立及分析
圖1 后橋主要結構
后橋總成包括：橋殼焊接總成、主減總成、半軸總成，他們之間通過螺栓和軸承傳遞力，因此，在進行有限元模型建立時，按照以往分析經驗對一些連接和零件進行簡化。
圖2 通過HyperMesh建立的模型
3 驅動橋橋殼有限元分析模型建立
根據汽車相關設計要求及試驗標準，利用有限元軟件HyperMesh建立有限元模型，使用有限元求解器RADIOSS對驅動橋進行力學性能分析。當汽車高速行駛于不平路面上時，驅動橋除承受在靜止狀態下的那部分載荷外，還承受附加的沖擊載荷，這種工況下最為危險， 此時后橋橋殼的位移分布情況，如圖3所示。
圖3
圖4
4 驅動橋橋殼優化目標建立
由圖3可知，該后橋的剛度為1.17，不能滿足企業后橋剛度為1的標準，后橋最大位移在中段，將橋殼中段單獨提取出來，我們查看中段的位移云圖（圖4），我們可以看出，紅色區域是影響剛度的關鍵位置。因此我們需要對紅色區域截面進行優化。根據產品結構和現有的加工工藝，我們選取形狀優化方法(Shape Optimization)。
根據優化設計方法，我們需要尋找設計區域，在本后橋中，最大影響區域在中段，優化區域為后橋中段，其中中段與主減總成和后蓋連接的區域為中段非優化區域，圖5為設計區域與非設計區域，圖6為設計區域Shape設計變形情況。
展開 ANSYS里的自定義失效準則怎么定義的？
想請教各位：
ANSYS里的自定義失效準則怎么定義的呢？一定要用UPFs編用戶子程序才行嗎？UPFs看起來非常復雜啊，怎么辦？
又沒有人做過這個阿？
謝謝了！！！！
ANSYS workbench 鐵環碰撞瞬態分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習鐵環碰撞的二維模型處理
2、學習鐵環碰撞非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性瞬態動力學分析步的建立
4、學習鐵環碰撞瞬態動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 鐵環碰撞瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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ANSYS/LSDYNA碰撞高級教程
ANSYS/LSDYNA碰撞高級教程
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展開 ANSYS/LS-DYNA薄壁方管碰撞仿真
1. 設置仿真環境工作路徑
2. 設置單元類型，選用薄殼單元Thin Shell 163
3. 設置實常數，定義積分點數量、單元厚度等
4. 設置材料屬性，管的材料模型為*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY，剛性墻的材料模型為*MAT_RIGID，也可設置為其他材料類型。
5. 幾何建模，首先生成實體塊，刪除實體保留表面（刪除實體時所剩表面會自動隱藏，點擊菜單欄Plot >Areas），然后刪除兩個正方形端面，即可得到一個管。用殼單元模擬剛性墻，在幾何建模時，先把墻面建在XY平面上，通過平移得到所需位置。
6. 網格劃分，使用殼單元模擬薄壁管和剛性墻，網格大小為5mm
7. 創建part
8. 設置接觸，接觸類型為*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE
9. 設置約束，將管的固定端節點的六個自由度全部限制
10. 設置時間-位移曲線，點擊菜單欄Parameters >Array Parameters >Define/Edit，根據所需要的撞擊速度（曲線的斜率）自由設定。
11. 將設置的時間-位移曲線加到剛性墻上
12. 設置能量輸出、體積粘度、求解時間、質量縮放、輸出格式、載荷步等
展開 機械領域如何用Ansys破解核心部件失效難題？
Ansys熱應力分析通過精準仿真可使發動機活塞疲勞壽命提升40%、機床框架加工精度提升至±0.005mm，成功破解機械核心部件熱應力失效難題，而技術鄰定制培訓能讓企業工程師快速掌握這套實戰解決方案。
機械結構運行過程中，溫度梯度引發的熱應力是核心部件性能衰減甚至失效的主要誘因。從高溫工況下持續運轉的發動機活塞，到對精度要求嚴苛的精密機床框架，熱應力問題始終制約著機械產品的可靠性與使用壽命。技術鄰基于服務100+機械企業的實戰經驗，結合Ansys熱應力分析技術，通過定制培訓讓更多企業工程師掌握落地能力。
發動機活塞作為典型的“高溫高應力”部件，工作時燃燒室一側溫度可達800-1000℃，而冷卻側溫度僅150-200℃，巨大的溫差導致活塞頂部邊緣形成顯著熱應力集中，這一因素占活塞失效誘因的68%。
通過Ansys熱應力分析三步法可徹底破解這一難題：第一步，瞬態熱應力模擬。針對發動機啟動、加速、怠速等動態工況，Ansys能精準捕捉熱應力隨時間的演化規律，定位應力峰值區域。以某4缸汽油發動機活塞為例，仿真結果顯示，活塞頂部邊緣在加速工況下最大熱應力可達350MPa，遠超材料許用應力280MPa，為后續優化指明方向；第二步，熱疲勞壽命預測。結合活塞材料（如鋁合金Al-Si-Cu系）的S-N曲線，Ansys可量化熱循環對活塞的損傷累積，技術鄰在某汽車發動機企業服務中，通過優化活塞裙部倒角結構、增加頂部散熱槽，使活塞熱疲勞壽命從原有5000小時延長至7000小時，提升幅度達40%；第三步，結構與材質優化。Ansys仿真數據驗證，采用陶瓷涂層（熱導率僅為鋁合金的1/5）可減少溫度梯度，優化散熱通道布局使冷卻水流速提升15%，最終將最大熱應力降低25%，降至262.5MPa以下。
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