碰撞實驗的案例
共享一下美國的實車實驗碰撞資料報告
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已打印Locomotive Crashworthiness Research _ Volume 1. Model Development and Validation.pdf
已打印Locomotive Crashworthiness Research Volume 2 Design Concept Generation and Evaluation.pdf
已打印Locomotive Crashworthiness Research Volume 4 Additional Freight Locomotive Calculations .pdf
展開 流體力學實驗還可以這么驚艷！
雙色渦環流碰撞實驗
Vortex ／渦旋了解一下
上圖：在空中的渦流環圖像；中圖：生活中的吐煙圈同樣是渦旋；下圖：渦旋環向右傳播，空氣分子從圓環內部旋轉起來
流體力學中，渦旋是指流體順著某個方向環繞直線或曲線軸的區域，它是由被擾動的流體，如液體、氣體、等離子體所形成的。生活中渦旋的例子有煙圈，鯨豚用鼻孔吐的氣環等。渦旋形成后可以移動、沿伸、扭曲，并且和其他的渦旋以復雜的方式相互作用。
單個理想的渦環繞流動圖
視頻中的渦旋，在水里的稱為渦環，環內充滿空氣，當渦環在水里移動時，環內空氣與附近的水都會呈角向轉動。渦環角向轉動越快，就會變得越穩定。
雙色渦環流碰撞實驗動圖
雙色渦環流碰撞實驗是由電腦控制圓柱體橡膠膜抽吸流體，從渦流炮中發射出環形渦流。這個實驗同時也是染料密度的測試，如果染料混合物的密度比水輕，渦流就會上升；如果染料比水濃，渦流就會下降。另外渦流炮的間距、噴嘴的形狀、橡膠膜片的張力、發射速度等變量都需要通過計算確定下來。
展開 碰撞實驗（撞馬路牙）
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汽車大觀｜奇瑞汽車的中國心與世界夢
早在2008年奇瑞就開始建造自己的碰撞實驗室，目前奇瑞碰撞實驗室能完成全球所有標準的碰撞實驗，也是唯一獲得國家發改委授權和認可的國家工程實驗室。在這里，車輛每一個15度都可以進行相互之間的對撞或者是側撞，包括翻滾的測試，后面還有可推動四臺波音747的推力器，還有頭部、膝部各個安全設施各個方面。
每當產品符合一個國家當地的質量標準就會在實驗室懸掛上一面國家的國旗，如今，這里已經是彩旗飄揚。
在長期“走出去”“走進去”“走上去”的過程中，奇瑞也一直展示中國人的真誠和友善。在全球抗疫、在2012年智利大地震、2017年秘魯洪災等自然災害、教育扶貧等各類行動中積極履行社會責任，讓越來越多的海外消費者讀懂了中國品牌。
奇瑞With Chery With Love第二季海外車主活動走進俄羅斯
“在戰火中成長，在戰斗中成長。”尹同躍除了對奇瑞海外業績的欣喜，更多的是對奇瑞人成長的欣慰。“每次國際公司的年輕人匯報時，總能發現那些年輕人比上次又有很大的提升，又成熟了，然后他們這種進取心、邏輯性都是進步神速。”
在他看來，這才是奇瑞汽車的希望所在，也是中國汽車由大變強的發力點。
奮進下一個20年
時過境遷。在奇瑞20年的長期主義堅持之下，中國汽車終于從以市場換技術，走上了以技術換市場的“翻身”之路。
“在俄羅斯，奇瑞僅2021年就開展了上千次的面對面客戶調研和一對一電話訪談，當地市場老客戶換購新車比重達到了40%，新車購買中有20%的客戶來自于朋友的轉介紹。”奇瑞汽車股份有限公司副總經理兼國際公司總經理張貴兵說。
展開 
『轉貼』汽車碰撞試驗中的幾個問題
一、汽車碰撞實驗數據的有效性
實際發生的汽車碰撞形式是多種多樣的，碰撞時的速度、碰撞的角度、碰撞的部位、碰撞時車內的質量分布情況等等都是千差萬別的。汽車碰撞試驗不可能精確再現這些情況，汽車的碰撞試驗又是破壞性試驗，耗資不菲，所以只能選擇一些有代表性的試驗條件進行試驗。這樣，汽車碰撞試驗的結果就只能是參考值，而不是絕對值。
二、汽車碰撞實驗的權威性
為了保證汽車產品的質量，很多國家用法規形式對汽車碰撞安全性作出強制性要求，如美國的聯邦機動車安全法規FMVSS，歐洲法規ECE/EEC。我國也制定了相關規則。在這些法規中規定了與安全有關的部件的性能要求，汽車碰撞試驗是其中的重要內容。在汽車產品的安全性能評定中，汽車碰撞試驗數據的權威性是無庸置疑的。
三、汽車碰撞試驗的種類
汽車碰撞試驗分為兩大類，模擬試驗驗和實車試驗。從降低成本，方便對某專項進行重復性試驗，人為改變實驗環境等等需要出發，往往采用模擬試驗驗方法。例如臺車、臺架試驗，就是在試驗臺上模擬汽車碰撞事故來進行試驗的。
而實車碰撞是用真實汽車整體進行碰撞，這種試驗方法能真實反映汽車碰撞的綜合指標，是模擬試驗不能取代的。實車碰撞有很多種方式，例如：
固定壁碰撞試驗：將試驗用汽車加速到一定的速度，然后用與固定壁（寬不小于3米，高不小于1.5米）垂直的或成一定角度的方向進行碰撞。
移動壁碰撞試驗：在平臺車上裝載可移動的壁，激素到一定速度后撞擊靜止狀態下的被試驗汽車。常用于側面撞擊和尾部撞擊。
兩車相撞：兩臺試驗車正面、側面、后面相撞。
翻車試驗：有下落試驗（主要用于檢驗車頂、車身的強度）和平臺翻車試驗。
在汽車安全法規中，對各種試驗的條件和指標都做了詳細的規定。
展開 汽車設計前期方案策劃階段
汽車設計制造全過程圖片，大致包括以下幾個步驟，手繪初步設計，汽車外觀效果圖，制作油泥模型，制作樣車，風洞實驗，模擬碰撞實驗，路試，實車碰撞實驗等。
2、進行可行性分析。
根據用戶需求、市場需求情況、汽車技術條件、工藝分析、成本核算等，預測產品是否符合需求，是否符合生產廠家的技術和工藝能力，是否對企業發展有利。
項目可行性分析是在市場調研的基礎上進行的，根據市場調研報告生成項目建議書，進一步明確汽車形式（也就是車型確定是微型車還是中高級車）以及市場目標。汽車可行性分析包括外部的政策法規分析、以及內部的自身資源和研發能力的分析，包括汽車設計、制造工藝、生產以及成本等方面的內容。在完成可行性分析后，就可以對新車型的設計目標進行初步的設定，設定的內容包括車輛形式、動力參數、底盤各個總成要求、車身形式及強度要求等。
3、擬定汽車的初步方案，通過繪制方案圖和性能計算，選定汽車的技術規格和性能參數。
4、制定出汽車設計任務書，其中寫明對汽車的形式、各個主要尺寸、主要質量指標、主要性能指標以及各個總成的形式和性能等具體要求。
在汽車設計產品開發的前期，企業為了進行各種研究與探討，汽車概念設計和概念車在近年來逐漸興起。汽車概念設計，是對下一代車型或未來汽車的總概念進行概括描述，確定汽車的基本參數、基本結構和基本性能的設計。概念設計同樣需要研究產品的開發目的、技術水平、企業條件、目標成本、競爭能力等。汽車概念設計可能只停留在圖紙上和文件上的描述，稱為“虛擬的”概念車;也可能制造出實體的樣車供試驗和研究。汽車概念設計可能只是一種參考方案或技術儲備，也有可能納入正式的產品開發規劃。所以汽車概念設計只供產品開發參考，但也有可能成為正式產品開發規劃的組成部分，或成為新一代車型的初步設計。
展開 汽車正撞的數值模擬及實驗驗證
與碰撞后的實車車架對比，發現A區和C區的變形方式基本相同，而B區存在差異，這是因為在建立有限元模型時沒有考慮懸架部分，由于該車的懸架型式為鋼板彈簧，其縱向剛度較大，因此在實車碰撞中車架縱梁上B區變形較小。
圖1模擬計算得到的汽車正撞過程變形圖
圖2車架縱梁前部變形區域圖
實驗中測得縱梁在縱向彎曲了30°，而模擬計算為24°，略低于實驗值。圖3為碰撞時方向盤縱向相對后移量dx的曲線，從曲線中可以看到方向盤的最大后移量為254mm, 而通過圖像運動分析得到的實驗值為299.5mm。
圖3計算得到的方向盤縱向相對后移量曲線
實驗中加速度測點為司機座椅下靠近縱梁處，而模擬計算中的有限元模型不包括車身部分，因此相應地采用縱梁上比較接近的點進行對比。圖4為發生碰撞時司機座椅處加速度a的實驗值與模擬計算值對比曲線。由曲線可知，兩條曲線趨勢和區域基本相同，差異主要是由于有限元模型局部的簡化。
圖4司機座椅下加速度實驗值與計算值
因此從上面的分析可以得出，模擬計算與實驗結果基本上是吻合的，只是局部存在一些差異，這是因為在建模時，由于條件所限作了一些假設和簡化。
本文還采用多剛體動力學法并利用模擬計算得到的司機座椅處加速度曲線和方向盤的時間—位移響應數據，計算了系有安全帶的混三型假人在汽車正面碰撞時的動態響應以及人體損傷值。由于實車碰撞實驗時沒有安裝假人，因此模擬計算無法與實驗進行對比，但前面進行的有限元模擬計算結果與實驗結果基本一致，因此后面的計算結果還是具有一定的參考價值。多剛體動力學法的模擬計算環境包括方向盤、人體和簡化的車體。
展開 快速了解在CATIA開展DMU審核及常見問題
01 什么是DMU
在物理世界，我們會對汽車做各種測試，碰撞實驗等。這些都可以在DMU中提前呈現，所以我們說DMU是一種先進數字化樣機審核和決策的方法學。是一種在產品定義過程中集中發現問題本質用來加速問題解決的最佳實踐。
02 DMU審核各發展階段常見問題
基于達索軟件的角度出發，我們可以將DMU的發展分為兩個階段。一是基于文件的DMU時代，二是基于數據驅動的DMU時代。
基于文件的DMU時代，最典型的代表就是在CATIA V5開展審核工作。這個時候我們會遇到什么問題呢？
首先就是數據不同步的問題，我們在做審核的時候，很難去使用當前的設計數據，那通常都是使用上一版，或者是更早版本的數據來做審核。那這就與設計狀態嚴重脫節，同時這也是造成DMU審核滯后的一個很重要的原因，因為在這個時候設計工作一直持續前行，而我們審核工作還是在老狀態數據上做的。
其次，審核中發現的，有些設計問題在后續的設計過程中已經不存在。
DMU工作通常涉及多個專業，甚至是整車DMU審核，我們會發現審核工作開展起來困難，審核過程變得復雜，要處理不同專業之間協調與整車審核協調。另外，有些專業內部的審核已經做了，在跨專業審核及整車審核階段是否還要重復去做？特別是現在車型研發都是基于多配置組織的超級BOM，做DMU的時候，通常的做法還是需要針對每一個配置搭建單獨的DMU結構。
那么，針對上述種種的問題就大大降低了DMU審核的意義，造成DMU審核工作流于形式。結果就是我們雖然一直在做審核工作，但是涉及問題依然沒有減少，還是只能依靠后續的工藝生產階段才能暴露問題，通過走ECO的方式再去修改設計，那么這就會造成車型SOP的時間延后。
展開 汽車側面碰撞試驗B柱耐撞性能優化及輕量化設計
相較于基礎模型，優化后的實驗車輛安全性能更高，更能有效提升車輛B柱各項性能。
基礎模型撞擊實驗如圖8所示。
由圖可見，汽車車輪附近嚴重變形，B柱也發生扭曲，駕駛室位置車門凹陷嚴重，車門勉強打開，假設此時有人乘坐該車輛，胸部及肋骨將會受到嚴重損傷。
采用本文優化方法設計的實驗車輛側碰結果如圖9所示。
實驗車輛進行側碰實驗的同時也進行了前碰撞實驗，相比于前翼子板的嚴重變形，優化后的實驗車輛B柱幾乎沒有發生變形，僅車門前部位置出現輕微凹陷，但乘員艙沒有變形，兩側車門都可以正常打開，車廂內假人胸腔未出現損傷，說明本文方法優化后的實驗車輛B柱耐撞性得到了提高。
圖7 安全性能仿真模擬結果
圖8 基礎模型撞擊實驗
圖9 優化后側碰實驗
結束語
本文采用Hypermesh軟件劃分汽車網格后，基于實際車輛CAD三維模型構建汽車有限元模型，依據汽車有限元模型以及我國《汽車側面柱碰撞的乘員保護》法規，建立汽車側面碰撞有限元模型,并通過B柱加強板總成集合化、2k因子實驗設計以及B柱熱成型優化，實現汽車B柱耐撞性優化及輕量化設計，提升了汽車側面耐撞性，增強了車輛的安全性能。
展開 一個用于傳送驅動系統的二級減速箱的分析
把有限元結果與變速箱初始鑄造模型的碰撞實驗結果相比較。
利用與實體模型測試結果相結合分析的方法來幫助將振動和噪音降低到最底限度，以使變速箱滿足嚴格的環境標準。
基板分析
Strand7 Pty Ltd 還完成了用于變速箱的基板的有限元分析。它包括在CAD實體模型基礎上用網格生成器來生成基板焊接構件的板網格。
板網格完成并指定了厚度后，再添加上若干梁單元來考慮變速箱、發動機和其它設備對鋼度與質量的貢獻。 這些構件的數據由戴維布郎齒輪工業公司提供，其中變速箱的質量與慣性特征由用于固有頻率分析的模型獲得。分析中對模型施加了扭轉荷包括固有頻率及鋼板內的應力。（轉）
展開 2018 第三屆LS-DYNA中國論壇邀請函
李本懷 技術專家
李本懷, 中車技術專家、公司副總審 、教授級高工， 長期就職于中車長春軌道客車股份有限公司工程實驗室，組建CAE團隊和列車整車碰撞實驗平臺，指導負責地鐵、列車等碰撞吸能要求及設計分析，成功地指導并完成了美國波士頓地鐵和紐約地鐵,滿足美國ASME RT-2 2014最新版的列車吸能要求的設計，模擬分析及制造。
夏勇 研究員
夏勇，博士，清華大學汽車工程系副研究員，博士生導師。1998年獲中國科學技術大學高分子物理學士學位；2004年獲中國科學技術大學固體力學博士學位；2013-2014年于美國麻省理工學院機械工程系訪學。主要從事材料、結構及動力電池的碰撞變形與失效、乘員碰撞安全等研究。主持和參與多項國家重點研發計劃課題和國家自然科學基金課題，與通用、福特、大眾、豐田等企業長期開展合作研究。發表學術論文100余篇、SCI/EI收錄70余篇，獲國內外發明專利10余項。
王海華 技術專家
王海華，延鋒江森工程系統運作部CAE/Sled Lab 試驗工程經理。從事汽車座椅結構相關的CAE 分析，優化，動態測試及管理工作，專業領域側重于座椅結構強度，安全性評估，CAE 流程自動化開發等。
劉強 技術專家
劉強,Autoliv 上海汽車安全系統研發有限公司零部件仿真經理,負責汽車安全系統產品開發過程中的有限元虛擬仿真分析,包括結構強度,斷裂,疲勞,NVH,噪音,Mold Flow,Die-casting等.1999年畢業于吉林工業大學機械工程學院并2004年獲得吉林大學材料加工工程碩士學位.2006年至今在Autoliv 從事汽車安全系統方面的約束系統和產品開發的有限元虛擬仿真分析.
胡煒 技術專家
胡煒，博士，于2007年畢業于美國加州大學洛杉磯分校土木工程系結構力學專業。
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人民網報道 | 國產CAE企業數巧科技賦能制造業“數字化”升級
過去設計一臺汽車，需要經過反復的碰撞試驗，研發周期漫長。如今，有了CAE（即Computer Aided Engineering，指工程設計中的計算機輔助工程）模擬仿真技術，在數巧云端CAE仿真軟件中輸入相關數據，各種碰撞結果就能迅速計算出來，減少了費用高昂的真車碰撞實驗的次數，極大地節約了開發費用，縮短了研發周期。
CAE仿真軟件碰撞試驗
“仿真軟件”這一觸及到了大多數人知識盲區的詞語，卻在工業體系中起著“支點”作用，足以撬動我國現代工業的發展。
數巧科技
“
上海數巧信息科技有限公司創始人趙康從專業的角度通俗易懂地解釋：“仿真軟件是通過計算機模擬真實環境，比如結構的變形，如手機的跌落或者汽車的碰撞，可以極大縮短研發周期，降低實驗成本。”
”
如今，作為工業體系中正向設計的重要“工具”，數巧科技自主研發的云端CAE仿真軟件和協同仿真平臺，正幫助越來越多的，如汽車、航空航天、重型機械、軌道交通等領域企業，更自信地與國際巨頭同臺PK。
從傳統桌面到云端，速度快節約空間
“在細分領域，我們是領跑者。”相對于傳統桌面軟件，云端CAE軟件操作簡便，用戶在瀏覽器中就能完成操作，極大地節省了計算機內存的占用空間。
“因為傳統軟件的一個安裝包可能要超過10G的大小，如果企業內部有很多員工同時要用，安裝起來非常耗時耗力。對于軟件升級云端CAE軟件而言，只要在服務器上完成升級，那么所有人的軟件也就實現了同步升級。”趙康說，曾有客戶反饋，同樣一個上百GB的結果文件，云端CAE軟件要比傳統單機版軟件速度快10倍以上。
展開 Maxi-Cosi 利用HyperWorks 進行兒童座椅開發流程
得益于 Altair 的 HyperWorks CAE 解決方案中的虛擬碰撞實驗模塊，在設計流程中無需物理樣機 和中間設計的物理測試，并且工程師在詳細設計的第一階段就得到了正確的設計方案。 Dorel Juvenile 創新技術經理 Peter Stokman 證實：“Code Product Solutions 公司的仿真結果有助于 2wayPearl 兒童安全座椅的設計。”
van Aken 表示：“最初的 CAD 模型由我們 CAE 供應商的 CAD 系統建立，接下來的網格模型由 HyperMesh 建立。HyperMesh 在這個項目中的最大優勢是中面網格建模的能力，尤其在碰撞模型中最為明顯。碰撞模型在我們 的兒童座椅顯式分析標準化求解器 RADIOSS 中進行計算。”HyperCrash 用來進行模型檢查，假人模型定位和安全 帶的纏繞。為了充分發揮工程設計的能力，Code Product Solutions 公司應用了一套自身設計的軟件，這套軟件可以 自動建立給定模型的 12 個設計工況下仿真載荷步。工程師只需要導入不同的座椅模型視角，軟件自動建立碰撞模型 的載荷工況，從而采用 RADIOSS 進行仿真分析。
這是 Code Product Solutions 公司應用 RADIOSS 進行復雜碰撞模型分析的標準化軟件。
并且，HyperView 的自動生成報告工具通過導出更多的解決方案最大化的增加了本次工程項目的價值。詳細的 PDF 報告在分析結束之后自動生成，并且包含結果質量檢查、能量等級、截面的力應力和應變從而快速比較不同的 設計概念。van Aken 表示本次項目取得了令人滿意的結果和很大的收獲：“我們對本次項目的設計結果和效率非常 滿意。
展開 汽車的A柱、B柱、C柱為什么要使用高強度熱成型鋼制作
事實上它也確實起著中流砥柱的作用，對于提高乘員艙的強度和剛性以及應付側面碰撞具有非常重要的意義。
汽車在發生側面碰撞時，碰撞能量會直接作用于B柱上。如果它的強度不足，在碰撞中變形或者斷裂，外部的物體會直接侵入乘員艙，對車內的乘員造成威脅；另外乘員艙發生了變形，會壓縮車內乘員的生存和活動空間，增大他們傷亡的幾率。在汽車的碰撞試驗中，B柱的變形量也是檢驗汽車安全性能的一個重要指標。前段時間某車型在側面碰撞實驗中發生了B柱斷裂的現象，這就是非常嚴重的安全隱患了。一般汽車的B柱都使用超高強度的熱成型鋼來制作，它可以說是汽車上最堅硬的部分。
在某些車型上，采用了無B柱設計，比如大多數的兩門跑車、寶馬i3等，這些車型會重新優化車門與車身的結構設計，增強A柱的強度，增加防滾架等，總之要補償B柱缺失造成的缺陷。
展開 結構力學淺說!!
在結構力學對于各種工程結構的理論和實驗研究中，針對研究對象還形成了一些研究領域，這方面主要有桿系結構理論、薄壁結構理論和整體結構理論三大類。整體結構是用整體原材料，經機械銑切或經化學腐蝕加工而成的結構，它對某些邊界條件問題特別適用，常用作變厚度結構。隨著科學技術的不斷進展，又涌現出許多新型結構，比如20世紀中期出現的夾層結構和復合材料結構。
結構力學的研究方法主要有工程結構的使用分析、實驗研究、理論分析和計算三種。在結構設計和研究中，這三方面往往是交替進行并且是相輔相成的進行的。
使用分析：就是在結構的使用過程中，對結構中出現的情況進行分析比較和總結，這是易行而又可靠的一種研究手段。使用分析對結構的評價和改進起著重要作用，新設計的結構也需要通過使用來檢驗性能。
實驗研究：能為鑒定結構提供重要依據，這也是檢驗和發展結構力學理論和計算方法的主要手段。實驗研究分為模型實驗、真實結構部件實驗、真實結構實驗三類，例如，飛機地面破壞實驗、飛行實驗和汽車的碰撞實驗等。
理論分析和計算：結構的力學實驗通常要耗費較多的人力、物力和財力，因此只能有限度地進行，特別是在結構設計的初期階段，一般多依靠對結構部件進行理論分析和計算。
在固體力學領域中，材料力學為結構力學的發展提供了必要的基本知識，彈性力學和塑性力學又是結構力學的理論基礎，另外結構力學還與其它物理學科結合形成許多邊緣學科，比如流體彈性力學等。
結構力學是一門古老的學科，又是一門迅速發展的學科。新型工程材料和新型工程結構的大量出現，向結構力學提供了新的研究內容并提出新的要求。計算機的發展，為結構力學提供了有力的計算工具。
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