頭部碰撞分析
關注創建者：947224121 創建時間：2016-08-19
頭部碰撞分析的視頻教程
后保險杠低速碰撞分析
二、本試驗包括對車輛正前方的兩次碰撞和正后方的兩次碰撞。在每一方向的兩次碰撞中，一 次是在車輛質量為整車整備質量時進行的，另一次是在其質量為加載試驗車質量時進行的。在車輛每一方向的兩次碰撞中，第一次碰撞時，對碰撞器的位置沒有限制，而第二次碰撞時，碰撞器 的中垂面位置應與第一次碰撞時的位置相距不小于 300mm 。車角即車輛和與車輛縱向對稱面呈 60°角的鉛垂面的切點。
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前車門柱碰擠壓碰撞分析
一、前車門入侵分析軟件包括以下： 前處理：ALTAIR/HYPERMESH 后處理：ALTAIR/HYPERVIEW 求解器：LS-DYNA 971 二、模型準備 車門入侵分析模型主要包括：選取的部分白車身（從汽車縱向中心平面分開取一半白車身）,白車身和單側車門總成，圓柱剛性加載裝置。
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頭部碰撞分析的實例教程
文中通過對行人交通事故數據的統計分析，說明了人－車事故中行人頭部損傷防護的重要性。介紹了ＥＥＶＣ法規提出的頭部模塊碰撞試驗評價方法，并指出了其對平頭微型車無法進行評價。通過建立行人與轎車及平頭微型車的碰撞仿真模型，分析了這兩種車型在與行人碰撞時的運動特性差異，得到了行人與平頭微型車碰撞時的頭部撞擊特點。根據行人頭部碰撞安全性評價需要，提出了結合事故統計分析及計算機仿真分析的行人頭部安全性評價方法
人_車碰撞時行人頭部撞擊特點及其試驗評價方法研究.pdf
展開 發罩內板參數示意模型
基于上述9個形狀設計變量，采用最優拉丁超立方方法進行DOE（實驗設計）分析，共計劃分120組發動機罩CAE模型，裝配后進行行人保護頭碰分析。
SFE模型與CAE 模型仿真及對標
行人保護頭部碰撞分析建模滿足整車CAE仿真網格建模規范和整車碰撞模型CAE搭建設計規范要求，包括：車身、外飾、動力總成、電子電器。行人保護頭部碰撞點必須在行人保護頭部碰撞區域內選擇，碰撞點為頭部模型與車體模型的接觸點。
圖2. 行人保護頭部碰撞點模型及對標點示意
考慮對稱性及撞擊點位于發罩上，選擇位于發罩上的左側76個點進行仿真分析。為了加強對比性，選擇位于內板加強筋部位的57號點和76號點對比。對比結果表明，SFE參數化模型與傳統CAE網格模型的加速度曲線對比精度滿足仿真需求，達到90%以上。因此可以利用該SFE參數化模型進行頭部碰撞分析。
圖3. SFE 參數化模型與傳統CAE 模型加速度精度對標
機器學習模型訓練和驗證
SFE參數化模型搭建的頭碰模型精度達標后，可以使用其對DOE分出的120組模型分別計算，作為機器學習訓練樣本。選擇其中110組作為訓練集樣本點，5組作為驗證集樣本點，剩余5組為預測集樣本點。使用ODYSSEE 軟件，可以在一分鐘的時間內完成上述76組、每組110條曲線的訓練。
選擇兩個不同位置（35號點和47號點）的曲線進行精度驗證：其中35號點位于內板加強筋位置，訓練加速度曲線分布較為發散；47號點位于發罩邊緣處，訓練加速度曲線分布相對收斂。隨機選擇35號點的113組驗證組數據和47號點的114組驗證組數據進行驗證。
圖4. 35和47號點驗證集加速度曲線精度驗證
結果表明：ODYSSEE 預測加速度精度很高；訓練數據越發散，其預測精度越低。
展開 最終使頭部傷害值HIC約下降13%，涂膠寬度對行人保護頭部傷害值的差異可在仿真分析中體現。
2.進氣格柵材料失效對仿真精度的影響
空調進氣格柵位于發動機前艙內，后端與前擋風玻璃卡接在一起，前端固定在流水槽鈑金上，兩側固定于shotgun上，本文基于某國產SUV車型建立了有限元模型，模型及布置位置如圖所示。該零件位于發動機蓋下方，行人頭部通過發動機蓋內外板與其間接接觸，將對發動機蓋變形吸能產生阻礙作用，是行人頭部保護開發設計的最重點優化零件之一。
▲空調進氣格柵模型及所在位置示意圖
由于該零件采用類PP塑料材質，因此，在行人碰撞過程中易產生斷裂失效，典型空調進氣格柵區域行人頭部碰撞后零件損壞如下圖所示：
▲某SUV車型空調進氣格柵典型斷裂失效
為了研究空調進氣格柵材料是否失效對行人頭部保護結果的影響，本文基于上文建立的有限元模型，分別代入包含不同失效程度參數的材料卡片，采用應變失效準則進行失效模擬，進行對比仿真分析。
展開 由表3-3可知，方案二在減重與模態剛度分析中結果較為理想，其一階模態與剛度均基本滿足設計要求，且在減重上比其他方案較為理想，故最終選定為設計方案。再對方案二進行抗凹性能驗證，其驗證取點位置如圖3-7所示，其抗凹分析結果見表3-4所示，其抗凹性均滿足強度要求，但其抗凹性能與行人保護頭部碰撞分析有待進一步研究驗證。
4 結論
通過對前艙蓋的優化設計分析找到了最優設計方案，該方案可使前艙蓋總成模態提高18%，側向剛度提高26%，前艙蓋總成重量減輕11.4%。且優化后的前艙蓋總成抗凹性能滿足設計要求。本優化方法可以對前艙蓋總成設計產生積極的指導作用，在設計初期可以大大節約新產品的設計資源，并提升設計質量和效率。
展開 本人仿真工程師，可接結構仿真或者碰撞仿真，歡迎咨詢
頭部碰撞分析的最新內容
機械碰撞結構的原理：
機械除塵是指利用物理力學原理（如重力、慣性、離心力、碰撞等）而非化學或電學手段分離氣體中固體顆粒物的技術。其核心在于通過機械力改變粉塵的運動軌跡，使其從氣流中脫離。以下為不同機械除塵的作用機制和粒徑要求：
原理
作用機制
典型設備
適用粒徑
重力沉降
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3、對有限元分析感興趣的工程師
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2、學習混凝土碰撞非線性接觸相關的接觸設置
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案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
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案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
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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.
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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、掌握三維模型的繪制
2、掌握顯示動力學分析相關的材料參數設置
3、理解顯示動力學分析步的建立
4、學習碰撞分析的相互關系的設置
5、了解顯示動力學網格的劃分
6、學習結果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018
因此可以利用該SFE參數化模型進行頭部碰撞分析。
圖3. SFE 參數化模型與傳統CAE 模型加速度精度對標
機器學習模型訓練和驗證
SFE參數化模型搭建的頭碰模型精度達標后，可以使用其對DOE分出的120組模型分別計算，作為機器學習訓練樣本。選擇其中110組作為訓練集樣本點，5組作為驗證集樣本點，剩余5組為預測集樣本點。
Twin-block矯治器由分別就位在上、下頜的具有斜導面的咬合誘導導板組成。上、下導板的咬合接觸面以70度角交鎖。通過咬合時斜面引導力的作用,使下頜骨向前移動,改善上、下頜骨矢狀向不調。本案例基于隱形矯治牙科領域內的Twin block矯治器進行咬合接觸碰撞分析，計算了矯治器的變形和受力特性，仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
在完全彈性碰撞的條件下，兩個小球碰撞后，沒有動能損失，碰撞能夠持續發生；實際情況下，鋼球發生碰撞后動能損失，碰撞力逐漸衰減，小球動能逐漸降低。本文通過Adams建立鋼絲繩懸掛小球模型進行碰撞模擬，其中：
1、將鋼絲繩離散為多段圓柱形剛體
整車碰撞分析是被動安全中必不可少的分析內容，根據工況的不同，可以分為正碰、偏置碰、側碰、側柱碰、后碰和頂壓等分析項。看上去十分復雜，其實，只要深入了解正碰分析，在其基礎上稍作修改，就可以輕松完成其他分析項。
本文就以C-NCAP2021版的正面碰撞為例，介紹整車碰撞的分析流程，細節部分不做過多介紹；同時，還會介紹整車碰撞分析，約束系統以及試驗之間的關系。
分析流程可以分成前處理、計算和后處理
