碰撞分析
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碰撞分析的視頻教程
(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。
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ABAQUS案例-含預應力結構的抗碰撞沖擊分析
對預應力結構的抗沖擊、碰撞及振動分析常見于各種工程問題之中，例如對預應力鋼筋混凝土結構進行抗沖擊或碰撞分析等。本課程介紹了在ABAQUS中如何對含有預應力分布的結構進行抗沖擊性能分析。本課程的案例同樣適用于預應力結構的抗碰撞或振動分析。
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ANSYS LS-DYNA沖擊碰撞分析——以土木工程鋼結構沖擊為例
【ANSYS中級認證答疑系列】基于 LS-DYNA的土木工程鋼結構沖擊碰撞分析 適用人群： LS-DYNA初學者，參加ANSYS LS-DYNA 結構工程師中級認證考試人員， 從事瞬態動力學問題（沖擊）分析的相關科研單位研究人員，從事顯式有限元理論研究的院校師生 基于 LS-DYNA的土木工程鋼結構沖擊碰撞分析（免費）【已結束】 直播時間：2022-02-
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碰撞分析的實例教程
7 輸入物
7.1 存在整車碰撞分析模型
一個完整的碰撞分析模型中含有：
a) 白車身各個零件的有限元網格數據；
b) 焊點數據；
c) 各個零件的材料數據；
d) 各個零件的厚度數據；
e) 及其他必要數據；
7.2 無整車的碰撞分析模型
乘用車側面偏置碰撞分析的3D幾何模型，數據要求如下：
a) 設計任務說明書；
b) 各個零件的厚度或者厚度線；
c) 動態材料數據；
d) 焊點文件；
e) 3D CAD數據(數據要求無明顯的穿透或干涉)；
f) 各個零件的明細表；
g) 整車的質心坐標；
h) 及其他必要參數；
8 輸出物
乘用車側面碰撞分析的輸出為分析報告，針對車型統一命名為《車型側面碰撞分析報告》（“車型”用具體車型代號替代），報告內容的按9規定的內容編制。
9 分析方法
9.1 分析模型
分析模型包括側面碰撞分析模型，該模型主要包括：車身, 前、后懸架, 動力總成, 轉向系, 儀表板橫梁, 踏板機構, 保險杠, 冷卻系統, 進、排氣系, 燃油箱, 蓄電池,座椅, 配重質量點等。
展開 1 范圍
本標準規定了乘用車后面碰撞CAE 分析的軟件設施、硬件設施、輸入物、輸出物、分析方法、結果評價及分析報告。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。
3 軟件設施
后面碰撞分析軟件設施包括以下內容:
a) 前處理：ALTAIR/HYPERMESH、ETA/VPG；
b) 后處理：ALTAIR/HYPERVIEW、LS-PREPOST；
c) 求解器：LS-DYNA 970。
4 硬件設施
a) 前、后處理：HP 或 Dell 工作站；
b) 求解：集成服務器。
5 輸入物
5.1 存在整車碰撞分析模型
一個完整的碰撞分析模型中含有：
a) 白車身各個零件的有限元網格數據；
b) 焊點數據；
c) 各個零件的材料數據；
d) 各個零件的厚度數據；
e) 及其他必要數據。
5.2 無整車的碰撞分析模型
乘用車后面碰撞分析的 3D 幾何模型，數據要求如下：
a) 設計任務說明書；
b) 各個零件的厚度或者厚度線；
c) 動態材料數據；
d) 焊點文件；
e) 3DCAD數據(數據要求無明顯的穿透或干涉)；
f) 各個零件的明細表；
g) 整車的質心坐標；
h) 及其他必要參數。
展開 所以，模擬分成了整車碰撞和約束系統兩部分（這里暫不討論行人保護）。首先進行整車碰撞，如果分析結果達到一定的標準，比如加速度峰值小于40g，再進行約束系統的分析。
除此之外，加速度曲線還可以和碰撞動畫結合起來，通過對比來分析碰撞過程。比如，加速度曲線出現了一個小波峰，說明在這個時刻，車輛受力達到了一個峰值（F=m*a）。通過觀察動畫，可以知道出現峰值的原因。
前圍板侵入量，方向盤、踏腳板和A柱后退量，這些分析項同樣是為后面的約束系統分析做準備。因為在碰撞發生的過程中，前圍板、方向盤、踏腳板等部件會與乘員產生接觸，從而造成傷害。如果這些分析項符合預定標準，再進行約束系統的分析。
5.總結
和其他CAE分析一樣，整車碰撞分析分成前處理，計算和后處理3個部分。前處理階段，主要內容包括設置初速度，剛性墻，自接觸，重力加速度和控制卡片等部分；計算階段很簡單，提交給LS-dyna即可，但是計算時間比較長，一般在一到兩天左右；后處理階段的主要內容包括碰撞動畫，繪制加速度曲線，前圍板侵入量，方向盤、踏腳板和A柱后退量等部分。
整車碰撞分析的目的，是讓汽車結構達到初步標準；在符合該標準的基礎上，再進行約束系統分析。通過模擬結果，預估試驗中車輛的評分。
文章來源：CAE車研社
展開 碰撞分析，在許多工程領域都會用到，尤為突出的是汽車行業，在利用專業的分析工具進行分析的基礎上，如何高效地進行分析結果處理一直是大家積極探索的領域之一，常用分析軟件包括PAMCRASH、DYNA和ABAQUS等，而他們各自的后處理功能著實必能與其求解能力相媲美，BETA公司專注于開發高性能有限元前后處理器，其旗艦產品Meta為CAE工程師帶來了極大的便利。
Meta具有完善的可視化功能，使用等值面、變形、云圖、瞬變、矢量圖和截面云圖等表現結果，同時也支持變形、線性、復合以及瞬變動畫顯示。另外可以直接生成BMP、JPG、EPS、TIFF等格式的圖形文件及通用的動畫格式。這些特性結合友好的用戶界面可迅速找到問題所在，同時有助于縮短評估結果的過程。
在現代碰撞分析中，不但模型的規模越來越大，還需要大量的模型對比，Meta完全能夠勝任這方面的挑戰，并使用視頻和流程自動化做了簡單快速進行碰撞分析方面的研究。以汽車碰撞安全為例，對其常用處理功能進行簡述。
1. 焊點分析
Spotwelds集通過Ansa輸出的注釋創建，焊點可以通過類型或者屬性來分組，這樣就非常利于對焊點進行后處理，Meta可以在被焊接實體和其他實體之間重建連接，例如PLINKS和FASTENERS（他們不是點對點連接）。
2 . 碰撞準則及過濾器
Meta支持各種碰撞求解器的時間歷程結果。在二維曲線上可以使用各種計算，從簡單的加減、微分到各種復雜的碰撞準則（例如頭部傷害準則，頸部傷害準則,脛骨指數等）。
對于NIC以及邊界曲線的合理值會被顯示，對來源于Ls-Dyna, PamCrash或者Radioss的時間歷程結果，可以直接將橫坐標值用于曲線繪制。
3.
展開 船與海洋平臺碰撞分析
船與鋼筋混凝土柱碰撞分析
破冰船模擬分析
船與吸能結構碰撞分析
船與重力式海洋平臺碰撞分析
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碰撞分析的最新內容
</p><p>圍繞結構仿真與工程可靠性，Ansys 應用類系列網絡研討會也已陸續上線，涵蓋結構輕量化設計、機器人整機運動仿真、汽車碰撞與翻滾分析、隨機振動、電子封裝熱力可靠性、NVH、電控系統耐久性分析，以及 PyMechanical 驅動的結構分析自動化等，覆蓋汽車、電子、機器人及高端裝備等關鍵行業應用場景。歡迎大家報名參會。
密度是質量與體積的比值，在碰撞仿真和NVH分析中尤為重要——不同單位制模型中，密度參數容易出現數量級錯誤，導致分析結果嚴重失真。
屈服強度是材料從彈性變形進入塑性變形的臨界點。拉伸過程中，材料在屈服點之前僅產生彈性變形；過了屈服點則進入塑性階段，產生永久不可恢復的變形。
<p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/0749ee7df4ad4bdb90bb75f8064c547e"></p><p class="ql-align-center"><strong>黎勇 | Ansys高級工程師</strong></p><p>從2015年開始，在客車行業從事汽車CAE碰撞安全分析工作
02 最佳并行規模分析——以“汽車碰撞分析”為例
車輛模型包括數百個部件，如車身、座椅、安全帶、氣囊等。碰撞分析的模型需要考慮所有這些部件的相互作用。
在汽車碰撞分析中，采用并行計算可以顯著縮短求解時間，但同時也需要注意優化計算性能。根據計算節點和核心數量合理分配任務，避免資源浪費，并通過調整網格劃分，確保計算負載在所有節點間平衡分配，減少計算瓶頸。
適合人群：沖擊碰撞分析師、顯式動力學專家、汽車安全工程師
NO.3 沖壓成形分析工具Ansys Forming 2026 R1新功能介紹
核心價值：自動化報告生成、工藝穩健性分析、實體單元成形仿真優化；工藝穩健性分析評估材料、幾何及工藝參數波動對成形結果的影響。
操作步驟：
打開“工具” → “BatchMesher”
將5個零件層拖入任務列表
為每個部件選擇對應的網格參數模板（李工預先創建了“碰撞分析_殼單元”模板，包含上述參數設置）
勾選“生成網格后自動檢查質量”
點擊“開始”
功能點：PreSys 2026R1 BatchMesher功能增強，新增特征識別（孔、圓角、倒角、法蘭等
02 最佳并行規模分析——以“汽車碰撞分析”為例
車輛模型包括數百個部件，如車身、座椅、安全帶、氣囊等。碰撞分析的模型需要考慮所有這些部件的相互作用。
圖片來源：網絡
在汽車碰撞分析中，采用并行計算可以顯著縮短求解時間，但同時也需要注意優化計算性能。
https://img.jishulink.com/202601/attachment/ea33cb5627f1420783864e7eda74ff6f.png">
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</figure><p class="ql-align-center">圖3 重型車輛撞擊下仿真對比</p><p>利用Ansys LS-DYNA對研發的一種可直接設置在既有混凝土護欄表面的復合材料新型護板進行了碰撞仿真分析
在添加一個動力松弛dynamic relaxation，選項設置為explicit after ansys solution，之后的設置為顯示動力學計算的設置收斂方法
計算的結構變形如圖所示，可以看到螺栓預緊導致的變形保持住幾乎不變，之后再進行其他的碰撞類分析就好了
仿真就是一個坑，一入仿真深似海，勸君莫入仿真圈！
如圖2所示，正面碰撞分析工況。模擬車輛在正面發生碰撞時，座椅對乘客的保護效果。分析重點包括座椅的吸能性能、安全帶的約束效果等。其他工況還包括后碰、頭枕沖擊、20G沖擊、鞭打等。
振動分析主要考察車輛行駛過程中的振動會對座椅的舒適性和乘客的乘坐體驗產生影響。通過仿真分析，可以評估座椅在不同振動頻率和振幅下的響應特性，并進行相應的優化設計。
