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25%偏置碰撞起源于北美的IIHS，該機(jī)構(gòu)在2012年引進(jìn)正面25%偏置碰撞，其原因是在大量的交通事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，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(shí)際交通事故。換句話講，現(xiàn)實(shí)中大部分的事故案都接近正面25%偏置碰撞。

正面碰撞試驗(yàn)邊界條件與載荷設(shè)置 在對座椅進(jìn)行正面碰撞仿真試驗(yàn)前，要對座椅的邊界條件與載荷進(jìn)行設(shè)置。依據(jù)座椅在車身中的安裝位置，將座椅模型與汽車地板進(jìn)行連接，對鎖柄連接處 6 個(gè)自由度施加約束，并限制汽車地板除 X 方向外的全部自由度[4]。此分析中的正面碰撞初速度為 50km/h ，碰撞時(shí)間為 120ms。

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根據(jù) 中國保險(xiǎn)汽車安全指數(shù)（C-IASI） 的測評，Model Y在正面25%偏置碰撞、側(cè)面碰撞、車頂強(qiáng)度等測試中均獲得全優(yōu)評價(jià)，成為少數(shù)能在嚴(yán)苛測試中“全優(yōu)通關(guān)”的車型。美國公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)（IIHS）同樣將Model Y評為“頂級安全推薦+”車型，印證了其全球統(tǒng)一的高標(biāo)準(zhǔn)。

120km/h 碰撞瞬間有多驚險(xiǎn)？用 workbench LS-DYNA 揭秘汽車安全的數(shù)字密碼? 隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，我們對汽車的期待早已不止于代步。在眾多考量因素中，安全性無疑是大家心中的重中之重，而正面碰撞的被動(dòng)安全性更是衡量汽車安全性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

通過將Ansys? LS-DYNA? 引入碰撞測試開發(fā)流程中，NASCAR能夠分析、測試并驗(yàn)證多個(gè)方向的影響，其中包括與整車的非線性和線性接觸，并且涵蓋了正面碰撞、車頂碰撞、側(cè)向碰撞、后部碰撞和斜向碰撞。

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(qiáng)度開展多工況碰撞仿真分析，研究發(fā)現(xiàn)，在正面全寬碰撞中，車輛重心越高，碰撞過程中俯仰運(yùn)動(dòng)越大，初始動(dòng)能轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)越小，后輪與地面的接觸壓力越大，車輛偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所需的摩擦能耗越大。

通過將Ansys? LS-DYNA? 引入碰撞測試開發(fā)流程中，NASCAR能夠分析、測試并驗(yàn)證多個(gè)方向的影響，其中包括與整車的非線性和線性接觸，并且涵蓋了正面碰撞、車頂碰撞、側(cè)向碰撞、后部碰撞和斜向碰撞。

整車碰撞分析是被動(dòng)安全中必不可少的分析內(nèi)容，根據(jù)工況的不同，可以分為正碰、偏置碰、側(cè)碰、側(cè)柱碰、后碰和頂壓等分析項(xiàng)?？瓷先ナ謴?fù)雜，其實(shí)，只要深入了解正碰分析，在其基礎(chǔ)上稍作修改，就可以輕松完成其他分析項(xiàng)。本文就以C-NCAP2021版的正面碰撞為例，介紹整車碰撞的分析流程，細(xì)節(jié)部分不做過多介紹；同時(shí)，還會(huì)介紹整車碰撞分析，約束系統(tǒng)以及試驗(yàn)之間的關(guān)系。

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(xué)公開獲得）的測試裝置。 使用該假人模型的仿真結(jié)果展示了左右 NHTSA 傾斜正面碰撞測試的性能。 將乘員運(yùn)動(dòng)學(xué)、安全帶負(fù)載和傷害標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果與現(xiàn)有測試結(jié)果進(jìn)行比較。附件為整車有限元模型。

當(dāng)汽車速度在30km／h以上受到正面碰撞（碰撞角度與汽車中軸線成30°角度之內(nèi)）或側(cè)面碰撞時(shí)，安裝在汽車前部或側(cè)面的碰撞傳感器利用碰撞時(shí)產(chǎn)生的慣性力，檢測到碰撞作用的時(shí)間、汽車減速度即碰撞強(qiáng)度。再跟出廠前設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行對比，看看是否達(dá)到設(shè)定的值，如果超過設(shè)定值就會(huì)給出報(bào)警信號。

配套免費(fèi)視頻課程見技術(shù)鄰->中沫工程師-小周->HyperMesh聯(lián)合Primer整車約束系統(tǒng)前后處理整車正面碰約束系統(tǒng)后處理是基于正面碰整車模型基礎(chǔ)，完善假人、安全帶、氣囊設(shè)置，進(jìn)行正面碰撞計(jì)算（50km/h 正面碰 60ms），對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)提取與評價(jià)，其提取方面包括：1.頭部傷害：頭部傷害值HIC、3ms合成加速度2.頸部傷害值：剪切力Fx、伸張力Fz、伸張彎矩My3.胸部傷害值

那么，碰撞安全、使用安全和續(xù)航充電三個(gè)版塊具體又將怎樣測評？ 碰撞安全方面，主要評價(jià)車輛在發(fā)生碰撞事故的過程中，車身結(jié)構(gòu)及約束系統(tǒng)（諸如座椅、安全帶、安全氣囊/氣簾等）對于內(nèi)部駕乘人員的保護(hù)效果，測評內(nèi)容主要包括正面碰撞、側(cè)面碰撞和鞭打試驗(yàn)三個(gè)項(xiàng)目。 其中，正面100%重疊碰撞和側(cè)面碰撞與正常的乘用車是相同的標(biāo)準(zhǔn)。

3）力學(xué)特性修正為了模擬懸置在整車正面碰撞中的受力狀態(tài)，設(shè)計(jì)懸置拉伸試驗(yàn)，對比仿真與試驗(yàn)的力-位移曲線發(fā)現(xiàn)，使用基礎(chǔ)材料卡的仿真中獲取的峰值力高于試驗(yàn)值。原因分析：通過對懸置進(jìn)行樣條切割，發(fā)現(xiàn)懸置在成型過程中存在縮孔缺陷。縮孔使材料的力學(xué)性能有所削弱，為了模擬這種影響，應(yīng)考慮對原材料卡片進(jìn)行修正。

由于汽車結(jié)構(gòu)件在碰撞工況下受力狀態(tài)復(fù)雜（如圖2所示），有必要采用高精度的塑性本構(gòu)及斷裂模型進(jìn)行碰撞仿真。圖2 汽車正面碰撞工況下力的傳導(dǎo)以Gissmo失效模型為例，它同時(shí)考慮了材料在不同受力狀態(tài)下臨界失效應(yīng)變值的不同、材料的非線性應(yīng)變路徑及非線性損傷累積。

側(cè)面碰撞也是汽車碰撞的一種常見形式，在汽車側(cè)面碰撞中，沒有像在正面碰撞中發(fā)動(dòng)機(jī)艙和前縱梁那樣的吸能機(jī)構(gòu)，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(cè)面碰撞有限元模型。 本次側(cè)面碰撞選用簡化的移動(dòng)車輛與試驗(yàn)車進(jìn)行碰撞模擬仿真試驗(yàn)，以下是該模型的有限元模型，需要幾何模型的可以下載，不能計(jì)算設(shè)置上還存在一些問題。

其中，碰撞安全主要評價(jià)車輛在發(fā)生碰撞事故的過程中，車身結(jié)構(gòu)及約束系統(tǒng)（諸如座椅、安全帶、安全氣囊/氣簾等）對于內(nèi)部駕乘人員的保護(hù)效果，測評內(nèi)容主要包括正面碰撞、側(cè)面碰撞和鞭打試驗(yàn)三個(gè)項(xiàng)目板塊。

在汽車碰撞事故中,正面碰撞發(fā)生的幾率是最大的。本案例利用Hypermesh和LS-DYNA簡易模擬兩輛汽車正面碰撞。不同的工況，碰撞完成的時(shí)間是不一樣的。

1.5 碰撞安全性能 汽車前艙正面碰撞路徑主要有三條：1）上路徑：前防撞梁-前縱梁-縱梁延伸梁；2）中路徑：shotgun-A柱上邊梁；3）下路徑：前副車架-縱梁延伸梁-中央通道，全框式副車架為正面碰撞多提供了一條傳力路徑，在車輛發(fā)生正面碰撞時(shí)能吸收部分能量，使碰撞力分散更均勻。某些前副車架的縱臂結(jié)構(gòu)上會(huì)設(shè)計(jì)局部凹槽來誘導(dǎo)變形，使碰撞壓潰更充分，從而更好的保護(hù)乘員安全。

一、分析目的檢查沖擊動(dòng)能被保險(xiǎn)杠、車身前部前圍板區(qū)域所吸收的程度及車廂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，計(jì)算正面碰撞中對人體的傷害程度，從而判斷整車的碰撞性能，為整車改進(jìn)提供依據(jù)。