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Optimus支持對常用汽車領域三維建模、有限元仿真分析工具進行集成與調用，將不同部門、不同專業的仿真工具集成起來，比如結構、碰撞、NVH、熱、流體、電、磁、光學等學科的仿真工具，在同一平臺下自動調用各工具，執行多學科耦合仿真分析。

產品介紹 多學科仿真流程集成 多學科仿真流程集成是進行自動化優化迭代的基礎，是實現多學科協同的前提條件。Optimus支持對常用汽車領域三維建模、有限元仿真分析工具進行集成與調用，將不同部門、不同專業的仿真工具集成起來，比如結構、碰撞、NVH、熱、流體、電、磁、光學等學科的仿真工具，在同一平臺下自動調用各工具，執行多學科耦合仿真分析。

以下圖1為Prescan智能駕駛平臺的Work flowchart，具體開發工作流程為首先建立自動駕駛場景；其次建立車輛動力學模型、雷達傳感器、攝像頭特性參數；然后再結合控制系統模型、算法、最終實現CAE虛擬仿真或硬件在環的實時仿真；圖2為Prescan仿真平臺模擬再現真實事故場景，左圖為真實事故發生的道路狀況（未有主動控制系統），右圖為仿真模擬事故場景（有前向碰撞預警（FCW）/防撞自動剎車（CMB

汽車碰撞仿真的原理是基于物理學的有限元分析方法，通過建立車輛和乘員的模型，并設定不同的碰撞條件，來模擬車輛在碰撞中的反應和乘員的受傷情況。這種仿真技術可以模擬不同類型、不同速度的碰撞，以及不同乘員、不同位置的受傷情況。在汽車碰撞仿真中，需要考慮到車輛的材質、結構、碰撞吸能設計等因素，同時還需要考慮到乘員的體型、位置、安全帶佩戴等情況。

25%偏置碰撞起源于北美的IIHS，該機構在2012年引進正面25%偏置碰撞，其原因是在大量的交通事故調查中發現，那些死亡率較高的事故中，這種更小的重疊面積碰撞是致命的主要原因，而這種正面25%偏置碰撞可以很好地模擬車與車小重疊面積對撞以及車輛撞擊樹、電線桿等實際交通事故。換句話講，現實中大部分的事故案都接近正面25%偏置碰撞。

背景介紹 對于電動汽車而言，了解車輛在碰撞過程中的電池狀況至關重要，這種情況雖少見，但確能夠引發火災甚至爆炸。為此，LS-DYNA開發了一種多物理場耦合模塊，能將電動汽車碰撞時電池受撞擊的情況考慮在內。

針對常見的電池布置方式、典型的碰撞工況以及不同的碰撞強度開展多工況碰撞仿真分析，研究發現，在正面全寬碰撞中，車輛重心越高，碰撞過程中俯仰運動越大，初始動能轉化為重力勢能越多；在偏置碰撞中，車輛重心越低，碰撞過程中俯仰運動越小，后輪與地面的接觸壓力越大，車輛偏轉運動所需的摩擦能耗越大。

隨著汽車行業安全法規不斷升級，超高強鋼結構件在汽車碰撞過程中需要吸收更大的能量；同時，隨著材料強度的上升，其韌性通常會有所下降[2]，因而導致車輛關鍵結構件在碰撞過程中開裂失效風險顯著增加，嚴重影響車輛被動安全性能。為此，汽車行業普遍采用有限元仿真分析方法來預測超高強鋼材料在碰撞工況下的失效行為[3,4,5,6,7]，為車輛結構與用材設計提供優化方向。

如果整車進行剛體化后再運行則可行，可將整車進行剛體轉換，并以較大的時間步長運行，若駕駛員或車輛預見即將發生碰撞事件，可以方便地將整車再切換回可變形模型，并繼續運行。若IPG CarMaker判斷不會發生碰撞事件，則無需運行碰撞場景。利用IPG CarMaker獲取數據后，運行Python腳本將數據導入NEON_RIG模型（剛體車輛模型）。

碰撞安全性是汽車結構件需要優先保障的服役性能。為了提升汽車的開發效率，工程人員在設計階段通常借助有限元仿真預測汽車在碰撞過程的變形和斷裂，如圖1所示。仿真模型的預測精度很大程度上取決于模型中設置的材料性能的準確度。在汽車工業，材料性能數據通常是以材料卡的形式提供給仿真工程師，并可直接導入汽車碰撞仿真軟件，可以理解為每一張材料卡都記錄了某牌號材料在各種加載條件下的性能數據。

在車輛碰撞仿真中，B柱有兩個隱患：其一，在B柱側碰發生后變形模式不理想,由于侵入速度較快，導致腰線嚴重變形，將假人放入仿真實驗中，撞擊腰線會導致假人胸部嚴重受損，若實際使用可能會造成較大的胸損傷風險[11]；其二，如圖3所示，加強板的過度使用加大了車輛的質量，不利于輕量化，并將增加車輛裝配的復雜性及設計難度[12]。

LS-DYNA 能在全合的數學框架中仿真車輛結構以及輪胎、座椅、安全帶氣囊、加速計、傳感器、電池等所有部件的行為，能準確預測車輛行為以及汽車碰撞對乘員產生的影響。

深度學習：預測碰撞損傷的新途徑基于深度學習的防撞預警算法，通過實時預測未來可能發生的碰撞事故及其后果，為駕駛員提供了更為全面的安全保障。這種算法利用深度卷積神經網絡的強大功能，能夠準確預測車輛在特定工況下的損傷程度。仿真數據集的建立與訓練研究者使用PC-Crash仿真軟件，模擬多種車型在不同工況下的碰撞，生成了大量仿真數據集。

用戶對安全及舒適性的高度需求、研發周期的壓縮、車輛造型、材料等各方面的不斷推陳出新，都給整車仿真工作帶來了巨大的挑戰。如何更好的進行行人保護是整車仿真中需要重點考慮的問題也是激烈市場環境中一個有力的競爭點。針對汽車行業行人保護仿真分析問題復雜、仿真時間長等痛點，海克斯康帶來了智能實時仿真平臺ODYSSEE，以助力汽車行人保護的設計開發流程。

應關注車輛的密封性和使用中的防水措施?。?碰撞安全?：電池組通常較重，安裝位置影響碰撞安全特性。確保車輛結構設計能夠有效吸收碰撞能量，保護乘員和電池安全?。?軟件與網絡安全?：隨著車聯網技術的發展，電子控制系統和網絡連接可能成為黑客攻擊的目標。需加強軟件加密和網絡安全防護?。

4寫入碰撞主模型將預壓變形后的泡沫幾何與初始應力一并寫入碰撞仿真模型，保證碰撞零時刻的接觸邊界準確。座椅發泡預壓對追尾工況（Rear Impact / Whiplash）的仿真精度影響尤為顯著：未預壓的座椅靠背剛度往往被高估 20%～40%，直接影響頭頸部損傷預測結果。 ?

4寫入碰撞主模型將預壓變形后的泡沫幾何與初始應力一并寫入碰撞仿真模型，保證碰撞零時刻的接觸邊界準確。座椅發泡預壓對追尾工況（Rear Impact / Whiplash）的仿真精度影響尤為顯著：未預壓的座椅靠背剛度往往被高估 20%～40%，直接影響頭頸部損傷預測結果。 ?

2 有限元分析軟件 ANSYS、ABAQUS 用于進行裝甲車輛的結構強度分析、振動分析和碰撞模擬，以評估車輛的結構可靠性和安全性 Alpha750 3 車輛動力學仿真軟件 ADAMS 用于進行裝甲車輛的懸掛系統仿真、操控性能評估和行駛穩定性分析 A320 4

從單個部件的安裝形式到完整的機電一體化車輛分析，從操穩性分析到高頻耐久性研究，從線性系統分析到非線性沖擊碰撞，從聯合仿真到硬件在環等等，Simpack提供了高度完整且統一的解決方案。利用Simpack，能避免車輛重復建模；提供統一管理的企業級模型數據庫，供各部門共享使用；提供完整的仿真方案，滿足各種車輛動力學的仿真應用。