碰撞模擬的案例
碰撞模擬之最—MADYMO
以一起人車交通事故為研究對象，運用多剛體動力學方法建立了事故車輛的仿真模型，在MADYMO軟件中對整個事故碰撞過程進行了仿真再現，研究了行人碰撞后的動力學行為和傷害情況，計算得出碰撞車速為正確鑒定事故起到了輔助作用。最后仿真結果與實際情況比較，初步驗證了仿真方法和模型的可行性。http://articles.e-works.net.cn/CAE/Article87997.htm
本文介紹MADYMO最著名的應用 － 正面碰撞模擬。經過三十年多年不斷更新完善，該模型匯集了十分豐富實用的建模方法，代表當今碰撞安全分析領域的最新技術和卓越的計算效率，為眾多MADYMO 用戶提供了非常有參考價值的模板。
MADYMO正面碰撞模擬（一）
http://articles.e-works.net.cn/CAE/Article87869.htm
MADYMO正面碰撞模擬（二）
http://articles.e-works.net.cn/CAE/Article87873.htm
展開 MADYMO 正面碰撞模擬
本章介紹MADYMO最著名的應用 － 正面碰撞模擬。經過三十年多年不斷更新完善，該模型匯集了十分豐富實用的建模方法，代表當今碰撞安全分析領域的最新技術和卓越的計算效率，為眾多MADYMO用戶提供了非常有參考價值的模板
MADYMO_正面碰撞模擬.pdf
LS-DYNA在汽車碰撞中的模擬
雖然汽車碰撞試驗對車型以及被動保護裝置的最終認證和鑒定必不可少，但其試驗準備工作費用和試驗所需費用都十分昂貴，同時受隨機因素以及環境和技術手段的影響，試驗結果尚存在不夠穩定和有些動態數據獲取困難的問題，而且可重復性差。國外相關研究表明，汽車的碰撞過程進行計算機模擬，不僅能預測汽車結構本身的耐撞性能，能同時實現在車輛開發進程中較好的預測其被動安全性能，利于減少實車碰撞試驗次數，節約經濟成本，加快新車型開發速度。
據了解，在我國的各類交通事故中，大約有三分之一是側面碰撞。側面碰撞的致死率則居第一位。側面碰撞也是汽車碰撞的一種常見形式，在汽車側面碰撞中，沒有像在正面碰撞中發動機艙和前縱梁那樣的吸能機構，碰撞能量主要靠車門和車立柱的變形來吸收。如下圖所示為汽車側面碰撞有限元模型。
本次側面碰撞選用移動壁障與試驗車進行碰撞模擬仿真試驗，本次側面碰撞是用移動壁障90°側面碰撞汽車進行的模擬，即移動壁障車中線與汽車中線的夾角為90°。模型中應盡量使用真實材料類型，考慮到本文的參考特性，本文模型進行了材料簡化，汽車采用LS-DYNA中的1號elastic材料，避障車采用20號剛體材料本構關系，具體設置如下：
求解之前模型還需要進行其他的設置，比如：剛性墻所有的轉動均被約束；碰撞接觸算法采用LS-DYNA程序中的自動單面接觸算法；對避障車施加撞擊的初始速度；設置計算終止時間等等。
下圖為移動壁障車中線與汽車中線成90°角碰撞結果各時刻序列圖。從圖中可以看出，車門發生了較大的變形。碰撞過程中，汽車有一定的橫向滑移，而且，汽車發生了“甩尾"的現象。
碰撞過程中的主要吸能部件為車門，車門發生了很大的變形。碰撞結束時，可能會出現車門打不開，而導致乘員無法逃生。車門變形侵入乘員艙，對乘員空間產生了很大的影響。
展開 汽車碰撞模擬和乘員保護
汽車安全性有主動安全性和被動安全性之分，汽車碰撞和乘員保護屬于汽車的被動安全性范疇。
汽車碰撞安全標準中包含五個方面的內容，即：前撞，后撞，側撞，頂部壓垮（Roof crash）和側門強度（Side door strength）。
汽車碰撞是一個高成本的試驗項目，而由于試驗結果不符合要求重新對設計進行修改耗費的時間和成本更是無法估算。計算機硬件和軟件的發展，為汽車碰撞的計算機仿真模擬提供了條件。汽車碰撞的計算機仿真模擬，一般采用顯式非線性動態分析軟件（如DYNA-3D）。
碰撞仿真模擬要做到與試驗結果的完全吻合，是一項非常艱巨的工作。為了使分析模型與試驗樣車保持一致，除了白車身之外，汽車的許多系統都應包括在內。
汽車正面碰撞模擬分析分為帶乘員約束系統和不帶乘員約束系統兩種方法，碰撞分析中汽車結構模型應包括：完整的白車身，包括前后風窗；保險杠系統，包括低速吸能系統；前門（帶玻璃）；發動機、傳動系統和固定零部件；排放系統；前懸掛系統；空調和散熱器；轉向系統；儀表板固定梁；輪胎模型等。乘員約束系統包括駕駛員座椅系統，假人模型、安全帶、安全氣囊等,假人模型必須經過標定。
在不帶乘員約束系統結構碰撞方案中,考核的目標主要是轉向系統的運動(主要是指方向盤的上下、前后和左右運動位移)、腳踏板的前移量和后門檻梁（ROCKER）的速度曲線。
乘員損傷評估必須在帶乘員約束系統的模型中實現，乘員損傷評估標準主要包括頭部和胸部的加速度，腳踏板的前移量用來評價膝蓋的損傷。一輛設計優良的汽車，在乘員保護方面必須達到安全標準。
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Toyota Yaris 四門乘用轎車碰撞模擬 ￥200
零件被分解成元素，這樣關鍵特征的表示與元素大小對模擬處理時間的影響。 主要結構的材料數據組件是通過從車輛零件中取出的樣品進行試樣測試獲得的。 來自材料測試、適當的應力和應變值被確定為包括在模型中碰撞模擬中的擠壓行為分析。
數值模型：
結果對比：
附件為整車碰撞模型。
側面碰撞安全氣囊的模擬設計過程
側面碰撞安全氣囊的模擬設計過程.part2.rar
[側面碰撞安全氣囊的模擬設計過程.part3.rar
側面碰撞安全氣囊的模擬設計過程.part1.rar
燃料電池汽車追尾碰撞模擬分析
對于焊接一般有兩種模擬方法,一種認為汽車在碰撞過程中焊點不會斷裂,因此在模型中采取剛體連接;另一種認為汽車在碰撞過程中會有焊點斷裂,因此在模型中采用焊點失效,即焊點單元應力超過一定值后焊點單元斷裂。目前,對于其余連接方式,在不影響整體計算的情況下,一般也采用焊點單元定義連接。
2.2.3 材料定義
材料參數對于碰撞模擬的精度具有極其重要的意義。根據材料的拉伸曲線定義各材料的彈性模量、泊松比、切向模量、破壞極限、應變率等參數,材料厚度按各零件的實際厚度定義,材料密度按各零件實測的重量來調整定義,以保證整車有限元模型的重心與實車重心的一致。
展開 汽車與高速公路護欄碰撞數值模擬
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 2006年會--帶防撞設施的船橋碰撞數值模擬
帶防撞設施的船橋碰撞數值模擬
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【論文解讀】汽車一維焊點失效模擬-碰撞安全
應用案例
在某車型車身總成碰撞試驗中， 前地板與門檻結合處出現 5 個焊點開裂， 如圖8 ， 通過本文的焊點試驗方法， 建立一維焊點模型， 多層焊分解成多個兩層焊點連接， 通過力學試驗標定了附近不同板厚、材料的零件之間焊點的參數， 開裂處焊 點 極 限 拉 伸 和 剪 切 力 分 別 為 8． 2 kN 和14． 4 kN，應用到碰撞仿真中， Pam － Crash 計算結果如圖 8( 中) ， 焊點開裂情況和試驗一致。對焊點的數量進行優化， 增加了 5 個焊點后， 如圖 8( 右) ，仿真結果顯示碰撞后結構保持完整， 能夠滿足碰撞安全要求。焊點失效參數數據庫建設到一定規模后， 即可在整車范圍的焊點模型使用經過試驗標定的失效參數，在開發過程中不斷優化存在碰撞失效風險的焊點，模型的精確性能夠得到保證。
本論文研究了在轎車有限元碰撞仿真中準確模擬焊點失效的方法。對點焊樣件進行拉伸和剪切力學實驗，建立了試驗的一維焊點有限元模型和相應的失效模型，使用數值優化等方法，對焊點失效模型的參數進行了校核標定，使仿真中焊點的受力和失效后吸收的能量與試驗的偏差最小。應用此方法在仿真中再現并解決了某次碰撞試驗中出現的焊點開裂問題。提出了建立車身焊點失效參數數據庫的設想。
[1]連志斌,劉雍.基于試驗標定的轎車碰撞焊點失效模擬方法研究[J].上海汽車,2015(06):50-53.
大家好，為了更好地提升自己，幫助自己對最新研究進行整理和復盤，本人在學習相關文獻時會進行相關總結和分享，希望對大家有所幫助和啟發，有問題請及時反饋和聯系，謝謝！
展開 彈靶高速碰撞碎片云團形成SPH模擬
防護方案的設計依據是彈丸超高速碰撞薄板所形成的碎片云團的動力特性。為了達到理想的防護效果，需要對彈丸超高速碰撞薄板所形成的碎片云團的特性進行細致而全面的了解。雖然目前已根據二級輕氣炮實驗得到了碰撞速度為5～7 km／s的一些經驗數據，但對碎片云團特性的全面了解還不深入，特別是對于10 km／s左右的碰撞速度條件，實驗室還難以達到，因此只能用數值模擬技術對防護結構的防護性能進行預測性研究。由于彈丸超高速碰撞薄板形成碎片云團的過程是一個大變形過程，當采用常規有限
元方法處理時，局部可能出現計算網格扭曲造成的計算結果嚴重失真，并且網格重構與細化將大量消耗計算資源，使得計算分析等工作難以進行。采用粒子方法可以避免高維拉氏網格方法中的網格纏繞和扭曲等問題，因而特別適合于計算有大變形存在的高速碰撞問題。
光滑粒子流體動力學(Smoothed Particle Hydrodynamics，簡記為SPH)方法的基本思想是將整個流場的物質離散為一系列具有質量、速度和能量的“粒子”，然后通過一個稱為“核函數”的積分進行“核函數估值”，從而求得流場中不同位置在不同時刻的各種動力學量。這是一種純拉氏的粒子方法，本質上不需要使用網格，且邏輯簡單。自從L．D．Libersky等將材料強度效應引入SPH方法，成功地開展了高速碰撞數值模擬的計算之后，G．R．Johnson等、J．Campbell等先后在侵徹貫穿方面的數值計算取得了有意義的結果。A．N．Parshikov等基于黎曼解的思想，提出用黎曼解來描述粒子之間的相互作用，在改善界面計算精度的方面取得了一定的效果。
將用改進的SPH方法數值計算三維軸對稱坐標下的彈丸超高速碰撞薄板的問題，給出碎片云形成的過程。
本帖只是拋磚引玉，還有許多改進工作需做，希望與同行交流！
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汽車保險杠碰撞過程的有限元分析
以ＥＱ１４０貨車為例，應用動力有限元軟件ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ對汽車保險杠的碰撞過程進行數值模擬。得 到結構的瞬態動力響應以及變形、速度、碰撞力等參數的時程曲線。清晰地展示了保險杠的變形的全過程，為改進 保險杠的設計提供了參考。
EQ1 40汽車保險杠碰撞過程的有限元分析.pdf
LS-DYNA在汽車碰撞模擬過程中的應用.pdf
PAM—CRASH碰撞模擬中主要控制參數影響的分析.pdf
保險桿低速碰撞性能仿真研究.pdf
薄壁直梁件碰撞誘導變形模擬分析.pdf
車輛典型薄壁梁結構碰撞模擬研究與參數選擇.PDF
車輛碰撞過程的試驗分析研究.pdf
大客車對行人碰撞事故再現研究.pdf
展開 液滴碰撞三維數值模擬
fluent模擬液滴碰撞，液膜呈方形
ls-dyna分析汽車碰撞
&DYNA實現整車的正面碰撞模擬，佐證了計算饑模擬技術在現代汽車產品開發中的應用及其發揮的巨大作用．
有限元分析已是汽車產品開發設計鏈中的常規流程，沒有有限元分析的設計不能進入下一個技術流程．使用Dyna軟件在設計初期對產品的安全性能進行驗證，及時發現新產品的問題，這為設計工程師提供了更大的創造空問，使設汁質量大幅度提高
整車碰撞仿真及試驗分析.pdf
LS-DYNA在汽車碰撞模擬過程中的應用.pdf
汽車車身結構碰撞性能的計算機模擬、評價與改進.PDF
汽車車身碰撞建模影響因素的研究.PDF
微型客車縱向碰撞仿真與耐撞性能優化設計研究.PDF
車輛典型薄壁梁結構碰撞模擬研究與參數選擇.PDF
展開 基于AUTODYN的超高速碰撞數值模擬 ￥135
<p>利用AUTODYN計算鋁球對鋁板的超高速碰撞問題，經過該案例的講解，能夠掌握如下知識點：</p><p>（1）AUTODYN中如何創建超高速SPH模型；</p><p>（2）SPH方法如何設置材料層裂失效參數；</p><p>（3）超高速碰撞碎片云形成模擬；</p><div contenteditable="false" width="100%">
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