整車碰撞分析行人保護分析整車模的案例
LS-DYNA整車有限元建模，整車碰撞分析 ￥200
車輛內部和約束建模整車有限元模型的開發，包括車輛內部和乘員約束系統使用 THOR 假人進行乘員安全分析。車輛 FEM 還包括駕駛員和前排乘客座椅中的人體乘員約束 (THOR) 50% 男性正面假人模型（可從弗吉尼亞大學公開獲得）的測試裝置。 使用該假人模型的仿真結果展示了左右 NHTSA 傾斜正面碰撞測試的性能。 將乘員運動學、安全帶負載和傷害標準結果與現有測試結果進行比較。附件為整車有限元模型。
整車有限元模型如下：
局部網格示意圖：
整車試驗vs仿真結果
CAE整車碰撞分析流程
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 一套新手自學整車碰撞仿真分析的奧秘
作者 | 李老師 仿真秀科普作者
首發 | 仿真秀 （ID:fangzhenxiu2018）
眾所周知，CAE仿真分析已經成為整車研發過程中不可或缺的一部分。整車CAE仿真分析通常包括模態分析、剛度分析、強度分析、疲勞分析、碰撞分析、乘員約束系統分析、NVH分析以及CFD分析等。而整車碰撞仿真分析是一項難度較大，需要多個CAE仿真工程師人員共同進行配合完成的一項工作。
對一個新手來說，要想自學整車碰撞仿真分析是一項很艱難的事情。對主機廠而言，培養一個合格的碰撞仿真工程師，就需要一個有多年碰撞仿真分析經驗的工程師來指導，再加上實際動手操作，才有可能成為一名合格的碰撞仿真工程師。
本課程就是結合我多年的碰撞仿真分析經驗，希望能夠深入淺出地把在整車碰撞仿真分析中有可能所遇到的問題和難點一一給大家講解。當然，大家如果要想真正地理解、掌握整車碰撞仿真分析，還需要大家能夠多學、多練、多思考。下面我就帶大家來初步了解一下整車碰撞仿真分析的奧秘。
一、整車幾何模型及參數的輸入
要想做一款整車碰撞仿真分析，無論是正碰、偏置碰還是側碰，當然整車的幾何模型是必須的。俗話說巧婦難為無米之炊，沒有整車的幾何模型輸入，在厲害的碰撞仿真工程師也做不出整車碰撞仿真模型來。
那么整車幾何模型通常包括那幾個部分？一般來說，整車幾何模型主要包括白車身、底盤、開閉件、內外飾及電器系統等。有了整車幾何模型，那么我們就可以開始啟動網格劃分工作。網格劃分只是整車碰撞仿真分析萬里長征的第一步。
當然，整車碰撞仿真分析除了需要整車幾何模型以外，還需要整車BOM表，焊點、焊縫、及膠粘等信息，相關材料的性能參數及應力應變曲線，整車的質量和質心統計表等等。通常整車碰撞仿真分析輸入涉及到整車研發過程中的多個部門。
整車碰撞仿真分析輸入內容及要求詳見表1所示。
展開 基于LS-DYNA的整車側面碰撞分析流程與規范 ￥30
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 
HyperWorks驅動整車碰撞分析降低到 24 小時
在64位WindowsXP的筆記本電腦上創建整車碰撞模型。
在開始“CAD2CRASH24”概念的證明之前,該團隊為各項任務確定了時間框架。
他們估計完成白車身（BIW）和子系統批處理網格劃分分別花費兩個小時,兩個小時完成白車身（BIW）裝配(焊接);四個小時完成子系統裝配(螺栓連接、焊接、膠粘)。他們也為質量布置,碰撞設置和模型驗證分別分配兩個小時。在64位CPU 上運行碰撞仿真分析花費大約六個小時，運行報告大約兩個小時。
CAD2CRASH24涉及的計算技術及工具：
HyperMesh:高性能的有限元前處理器，提供了一個用于分析產品設計性能的虛擬環境。功能包括曲面和實體幾何建模，殼網格劃分，實體網格生成和批處理網格劃分等
HyperCrash:專門為汽車設計的用于碰撞分析和安全性評估的自動化創造高保真度模型，包括：質量檢查；網格編輯； 安全工具建立、編輯和為碰撞分析定義安全相關的特征；質量平衡，管理每個部件和整個碰撞模型的質量和慣性屬性。
RADIOSS: 該求解器包括線性分析與非線性分析，可以用來仿真結構、流體、流固耦合、鈑金沖壓以及多體運動系統。 它的特點如下：完備的材料庫；易于讀取輸出文件；
NASTRAN環境兼容性；提供有限元假人、壁障和撞擊模型。
HyperView: 該軟件是一個完整的后處理可視化環境,可用于處理有限元分析、多體系統仿真、試驗視頻的結果可視化， 并支持對試驗及仿真等工程數據進行各類處理。
其他的軟件工具也為“CAD2CRASH24”概念的證明發揮著重要的作用，包括：
HyperWorks Data Manager:利用此軟件,用戶在整個產品開發過程中可以捕捉,組織和管理數據。
展開 基于LS-DYNA的整車后面碰撞仿真分析規范 ￥25
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 從單電芯的擠壓、針刺測試到整車碰撞仿真的熱失控分析
正常情況下得到電芯的上述參數后就可以進行整車碰撞測試，將許多電芯放在一起并連接，LS-PrePost可以實現電路連接，該功能也將進一步改進。
將電芯放入不同的電池模組，然后將電池組組合成一個電池包（圖中紅色部分），可以在后處理中觀察在車輛碰撞中該區域電池的變形以及溫度及電方面的變化情況。
那么電芯是否會發生局部內部短路？是否發生熱失控？熱失控是否會從一個電芯蔓延到其他的電芯？這些也是LS-DYNA持續的研究方向之一。
小結
LS-DYNA作為一款多物理場求解器，在搭建電池安全仿真框架上有了很大發展，可以進行力-熱-電-電化學耦合。2015年LS-DYNA開發團隊與Ford公司開始聯合開展部分研究工作，基于能否對電池濫用進行建模合作開發模型，目前LS-DYNA可以為其他廣大客戶提供類似的功能，也是首個可以提供這類多物理場耦合功能的商業軟件，尤其是在力學與其他物理場之間的耦合。仿真本身需要依靠實驗測試來描述方程，歡迎廣大業界和學術界同仁一起研究合作，以更好的幫助用戶深入理解電池的工作方式，并組合成完整的電池功能，從而更好地開展電動汽車整車碰撞仿真。
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文章來源：2022 第五屆LS-DYNA技術論壇，作者：Pierre L’Eplattenier，ANSYS, Inc. Principle R&D Engineer
視頻鏈接：從單電芯的擠壓、針刺測試到整車碰撞仿真的熱失控分析
技術校對：王強， Ansys高級應用工程師；整理編輯：俞琴
展開 福特金牛座整車碰撞CAE模型及試驗對標分析結果(lsdyna格式) ￥70
本帖包含福特金牛座整車碰撞模型（lsdyna格式）和試驗對標的結果文件，對于初學整車碰撞分析及優化的有很好的指導作用。除此之外還有很多整車碰撞CAE模型，如有需要可私信我。
