汽車高速碰撞仿真分析
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-16
汽車高速碰撞仿真分析的視頻教程
基于Workbench LS-dyna的汽車碰撞仿真
1.模型處理技巧：網格劃分、接觸設置； 2.基于LS-dyna的碰撞分析流程； 3.提供源文件、論文與后期答疑。
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基于Abaqus模擬汽車碰撞剛性墻面的仿真實例（附帶詳細cae模型）
本實例是基于Abaqus模擬汽車碰撞剛性墻面的仿真實例 ,本視頻包含全流程建模步驟涉及到分析步的設置,在動力顯性下完成,材料塑性參數截面的設置,邊界載荷施加等,結果處理方面包含提交計算,結果查看等,附帶詳細涉及的模型,有需要的同學可自行下載查看。后面的步驟較為詳細，可以自行放慢視頻觀看學習，有問題可以私聊咨詢，可以觀看視頻的同時對照模型自行建立。
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(第三部分)基于ANSA/Hyperview的汽車碰撞分析及后處理技
第三部分 基于ANSA和Hyperview的整車碰撞分析及后處理技巧課程 本部分課程基于第一、第二部分課程搭建完成的整車模型開始，根據國標、歐標法規或者2018NCAP等要求搭建分析模型，詳細講解如何完成正碰、側碰、偏置碰、后碰和頂壓的CAE碰撞分析，進而完成整個分析項目。
￥149 7小時27分鐘 1960播放
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汽車高速碰撞仿真分析的實例教程
那么在這些零件的裝配及搬運過程中，經常會發生相互碰撞而導致零件結構發生變形甚至失效。因此本文以金屬圓管為對象，通過動力顯示求解高速碰撞過程中的應力應變來分析金屬圓管相互碰撞造成的后果，為碰撞或跌落仿真分析提供一定的參考。
2仿真問題描述
金屬管一端突然斷裂，失去受力后會高速旋轉，撞擊到相鄰的金屬管路，引發工業生產事故、因此需要對相鄰的兩個管道在撞擊時的應力、應變及變形加以提前預測。本次分析對象為圖1所示的兩條金屬管的幾何模型，管直徑6.5mm，厚度0.4mm。長度為50mm。假設固定一管的兩端，另一管的一端位移自由度被約束，另一端自由。本案例中設置管道間為相互垂直關系，因此模型整體為對稱結構，故可以建立對稱模型進行動力學分析。
圖1幾何模型
3仿真設備基本參數
仿真運算時間很大程度上取決于計算機性能的高低，本案例進行的金屬管撞擊仿真試驗運行的計算機平臺如下表1所示。
Table1 parameters of simulation
CPU
NCPU
Memory
Frequency
Intel（R）Xeon（R）i7 6300
8
9.7GB
3.29GHz
4 ABAQUS建模過程
本案例的幾何模型建立是通過ug10.0三維建模軟件完成的，模型以文本格式導入ABAQUS2017仿真軟件上進行后續的有限元仿真分析操作。在仿真中，金屬管選用SHELL單元，網格劃分如圖2所示。通過Create Material命令對材料參數進行賦予，金屬管道的材料本構及參數如表2所示。在此過程中，仿真的單位制需要格外注意統一，以避免仿真最終結果的準確性。
展開 因此本文選擇該車輛來代表高速公路行駛的大部分車輛。本文汽車與護欄碰撞仿真系統選取的護欄是高速公路常用的多級緩沖公路護欄，汽車模型建模工作是在前述有限元平臺HyperWorks 的 HyperMesh 模塊中完成的，然后利用 LS-DYNA 作為求解器，最后利用 Ls-prepost 進行后處理來完成整個建模仿真過程的，具體的建模仿真流程如下圖所示：
圖 4.1 建模仿真流程
5.有限元模型
1）汽車有限元模型
汽車是一個十分復雜的機器,由成百上千個零部件組裝而成。因此,要建立一個比較完的汽車模型,工作量非常大,所耗時間也較長,目前公認的建立一個整車模型的工作量是個人用一年時間。在汽車與護欄碰撞過程中,汽車前端和碰撞側即右側部分與護欄有接觸碰撞,產生的變形會比較大,對碰撞結果影響也會比較明顯。因此,在進行碰撞計算之前,在此汽車模型原有基礎上,對其前端和右側結構進行了單元網格質量和穿透等的調整,以提高計算精度。經過調整后,汽車整車有限元模型共有10547509個單元,927471個節點,總質1.627t。模型的其它技術參數如表所示,整車有限元模型如圖所示。
表3 研究用車尺寸
6.碰撞過程模擬
本章中,汽車與多級緩沖公路護欄的有限元模擬條件為：
1) 模擬碰撞過程中,將護欄視為剛性體,約束其所有的自由度,即不考慮護欄的變形、位移和破壞；
2) 充分考慮碰撞過程中汽車與護欄和地面的摩擦影響,不考慮空氣阻力等的影響；
3) 不考慮護欄段之間的連接方式,只考慮護欄截面形狀對碰撞的影響；
4) 不考慮汽車與護欄端部的碰撞；
5) 不考慮碰撞過程發生前后駕駛員對汽車的緊急操作,如制動、轉向等。汽車與型護欄的碰撞接觸時間大約為0.2s-0.4s。本文將模擬碰撞時間設定為0.6s。
展開 4 總結
本文概述了汽車碰撞中常用斷裂失效模擬方法；介紹完整的材料斷裂失效卡片開發流程；最后，通過零部件的試驗對標，展示該方法制作的材料卡片可準確模擬懸置在受到碰撞載荷工況下的斷裂現象。綜上，根據以上的方法及流程開發的材料卡片，可以對零部件斷裂現象進行有效模擬，仿真結果對結構設計提供可靠的指導。
材料卡片定制服務
國高材分析測試中心聯合行業仿真機構，為客戶提供材料力學性能樣件測試及仿真軟件材料卡片生成服務，具體內容如下：
1.按照客戶的技術要求，進行高分子材料試驗（單向拉伸，缺口拉伸，剪切，雙向拉伸，沖孔，三點彎等）。
2.對材料樣件試驗結果數據進行數據處理，驗證及仿真分析標定。
3.輸出仿真分析標定結果，并根據各種材料本構要求生成相應仿真軟件材料卡片。
4.最終交付材料樣件試驗數據結果及仿真軟件材料卡片。
MAT_24號材料卡片生成一般包括如下力學試驗：
1） 準靜態拉伸試驗
準靜態拉伸試驗，應變速率是0.001/s、0.1/s，2組，試驗重復至少5組。
2） 中應變率拉伸試驗
中應變率拉伸試驗，應變速率是0.1/s，1/s,10/s,100/s,1000/s 5組，試驗重復率或5組。
MAT187號材料卡片生成一般包括如下力學試驗：
1） 準靜態拉伸試驗
準靜態拉伸試驗，應變速率是0.001/s、0.1/s，2組，試驗重復至少5組。
2） 中應變率拉伸試驗
中應變率拉伸試驗，應變速率是0.1/s，1/s,10/s,100/s,500/s 5組，試驗重復率在5個。
3） 壓縮試驗
準靜態壓縮試驗，應變速率是0.001/s、0.01/s，2組，試驗重復至少5組。
展開 最終建立的用于行人保護分析的汽車有限元模型。
2. 約束條件
本文所采用的模型并不是整車模型，而是選取了A柱之前的部分，所以在懸置、A柱和門檻梁處施加一個全約束，約束六個自由度，如圖所示。這樣仿真既不失其真實性，又提高了運算速度。
3. 碰撞條件
本文按照GTR法規的沖擊測試要求進行仿真分析，根據法規要求，定義腿部沖擊器的速度為40km/h，碰撞角度為0°。碰撞位置取汽車的牌照中心。仿真模型在LS-DYNA中進行計算，計算時間為40ms。
4. 仿真結果分析
本文利用HyperView軟件對仿真結果進行后處理。HyperView是一個強大且全面的CAE仿真和試驗的后處理可視化環境，具有直觀的、高性能的圖形界面，能夠顯著降低工程分析的時間和成本。
HyperView可以直接輸出法規所考察的參數，即脛骨加速度、膝關節剪切位移和膝關節彎曲角度。通過比較，仿真結果與試驗數據具有較好的一致性，各參數之間的誤差分別為4.69%、9.91%、1.64%，如圖所示。以上分析結果表明，計算機仿真模擬能較好的反映腿部沖擊器與汽車的碰撞過程，能夠對腿部及膝關節的損傷程度進行正確預測。
二、 結論
由以上分析結果可見，HyperWorks在汽車與行人腿部碰撞仿真分析中發揮了極大的作用。本文在其軟件支持下，應用有限元法和計算機仿真模擬技術，對腿部沖擊器與汽車的碰撞過程進行模擬分析。其仿真結果與試驗數據有較好的一致性，為汽車與行人碰撞過程的研究提供了更有效更經濟可行的方法。在新車開發設計階段，能夠正確預測整車的行人保護安全性能并為其性能優化提供參考依據。
展開 使用LS-DYNA進行汽車高速碰撞仿真分析的時候，要使用假人模型對乘員或駕駛員在碰撞過程中受到的傷害進行模擬和評估。汽車碰撞法規對假人模型的姿態都有具體的要求，針對不同的假人模型和仿真需求有不同的假人姿態調整方法。為了幫助廣大用戶更快了解假人模型姿態調整的方法，上海仿坤軟件科技有限公司特舉辦此次培訓。
主要內容包括：假人模型的介紹，以及假人模型的姿態調整等內容。
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圖1 汽車底護板
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圖2 高分子復合材料與鋁鎂合金材料的對比
傳統的金屬防護方案雖然可靠，但過大的重量已成為阻礙車輛續航里程提升的
汽車排氣掛鉤位置仿真分析7個月前
壓縮包里有詳細教程，計算模型。分析汽車排氣掛鉤位置的合理性。
我教程寫的非常詳細，每一步點哪里，設置那里都會用圖片顯示，用紅框標出來。
里面的排氣系統也是完成的CAE模型，可以學習使用。我用的是hypermesh2017建模
用nastran或者hyperworks的optistruct計算都可以。建議用nastran計算
有疑問可以留言，或者留下電話，
Ansys Speos 是 Ansys 公司推出的一款功能強大的光學仿真軟件。主要用于光學設計、環境與視覺模擬、成像仿真等領域。該工具可對汽車內外飾燈具等光學結構進行快速參數化設計和修改；可定性/定量進行燈具的配光分析、法律法規驗證、照度模擬分析等；能通過數字化建模為攝像頭、激光雷達傳感器等提供測試環境；還可進行HUD光路設計，優化反射鏡和組合器的光學形狀。
在汽車電子芯片高可靠性要求下，Ansys 結構方案能緊扣 AEC-Q100、GMW3172 標準：芯片級通過溫度循環仿真焊球 / 引線疲勞，模組級模擬振動沖擊下焊點及連接器風險等。
借助Ansys多維度結構可靠性方案，精準對齊標準測試工況，定位失效原因及快速預測壽命。Ansys可以助力客戶設計階段完成可靠性驗證，加速車規級別可靠性認證，為自動駕駛、動力控制模塊提供車規級結構保障。
5月29
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
<p><span style="color: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">汽車下擺臂是</span>汽車懸架系統<span style="color: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">的重要組成部分，與</span>減震器<span style
碰撞安全性是汽車結構件需要優先保障的服役性能。為了提升汽車的開發效率，工程人員在設計階段通常借助有限元仿真預測汽車在碰撞過程的變形和斷裂，如圖1所示。仿真模型的預測精度很大程度上取決于模型中設置的材料性能的準確度。在汽車工業，材料性能數據通常是以材料卡的形式提供給仿真工程師，并可直接導入汽車碰撞仿真軟件，可以理解為每一張材料卡都記錄了某牌號材料在各種加載條件下的性能數據。
圖1 汽車碰撞仿真
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汽車在路面行駛時，會遭遇到較為復雜的路面工況，比如顛簸路
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