CAE仿真在汽车碰撞上的应用
CAE技术及其在汽车行业中的应用(最新整理)
CAE技术及其在汽车行业中的应用宋新旺(金陵科技学院机电工程学院，江苏南京211169)摘要：汽车CAE技术对降低产品开发成本、缩短产品研发周期具有重要的意义，改变了汽车研发的传统模式，国外汽车CAE技术的应用已经十分成熟，几乎渗透到了汽车开发的各个环节。
随着国内汽车自主研发能了的快速发展，汽车CAE技术作为整车开发中的核心技术之一，已经引起了主机厂足够的重视，掌握和利用好汽车CAE技术是缩短和赶超国外先进水平的关键。
关键词：CAE技术应用领域汽车行业是一个告诉发展的行业，其竞争也日趋激烈，新产品推出的速度也越来越快，这也对CAE应用提出了越来越多的要求。
CAE技术为汽车行业的高速发展提供了有力的技术保障，为企业带来了巨大的经济效益。
一、CAE技术简介1、CAE技术及CAE软件计算机辅助设计、计算机辅助制造技术已经在一些大中型企业里得到应用，并取得比较好的成绩。
计算机辅助制造技术包括：1、CAD——计算机辅助没计2、CAM——计算机辅助制造3、CAE——计算机工程分析。
以上三种计算机辅助制造技术并不完全是独立的制造辅助技术，他们通过各种软件进行交叉分析，力图实现设计与分析的一体化，以简化设计过程，从而提升产品的品质，改善产品的性能。
例如，CAD软件重在制作二维和三维的图形，以表现事物的主要特征。
对于物体的内部特征，CAD软件往往用剖视图对模型进行剖视。
但是这种表示方法并不能直观的体现复杂机构的内部构成，不利于机械的设计与进一步的改进。
这时就要建立物体的三维模型，对物体图形直接进行CAE分析。
此时，CAD/CAE技术就很好的解决了工程设计与计算相脱节的问题，对实现并进行工程设计提供了技术基础。
在互相结合交叉发展的同时，CAD,CAM,CAE又分别在自己的领域进行突破性的发展。
在这三者之中，C A E软件的主要功能是借助计算机，实现在产品生产以前对设计方案进行精确试验、分析和论证——即利用CAE技术进行真实模拟。
基于CAE模拟技术的汽车碰撞安全性研究
基于CAE模拟技术的汽车碰撞安全性研究汽车碰撞安全性一直是汽车行业的重要研究领域，而基于CAE模拟技术的汽车碰撞安全性研究则成为了近年来的热点。
CAE（Computer-Aided Engineering，计算机辅助工程）模拟技术可以通过数值计算和仿真模拟来评估汽车在碰撞中的安全性能，为汽车的设计和制造提供重要参考。
本文将对基于CAE模拟技术的汽车碰撞安全性研究进行探讨和分析。
首先，基于CAE模拟技术的汽车碰撞安全性研究的重要性不言而喻。
在过去，汽车碰撞测试主要依靠实际车辆进行，成本高昂且效率低下。
而现在，通过CAE模拟技术，可以在计算机中建立汽车的虚拟模型，通过各种仿真分析来模拟真实的碰撞情况，从而更加快速和经济地评估汽车的碰撞安全性能。
这不仅可以提高汽车的设计效率，还可以降低开发成本和生产周期。
其次，基于CAE模拟技术的汽车碰撞安全性研究可以帮助汽车制造商评估和改进车辆的结构和材料。
通过建立车辆的虚拟模型，并运用CAE软件进行碰撞仿真分析，可以得到车辆在碰撞中的受力情况、应力分布、变形变化等重要参数，从而评估车辆的结构和材料的可靠性。
如果在模拟分析中发现了某个部位的受力过大或变形严重，汽车制造商可以及时进行结构设计和材料选择的改进，提高车辆在碰撞中的安全性能。
此外，基于CAE模拟技术的汽车碰撞安全性研究还可以评估不同碰撞条件下的乘员保护性能。
汽车制造商可以通过虚拟仿真分析，研究不同角度、不同速度、不同碰撞类型等各种碰撞条件对乘员的影响。
通过模拟分析，可以得到乘员在碰撞过程中的受力情况、身体部位的受伤程度等信息，进而评估车辆的乘员保护性能。
这为汽车制造商改进车辆的乘员安全装置、调整车身结构等提供了重要的依据。
另外，基于CAE模拟技术的汽车碰撞安全性研究也有助于优化汽车的被动安全系统。
被动安全系统是指在发生碰撞时起到保护乘员和减轻伤害的设备和装置，如安全气囊、安全带等。
通过仿真分析，可以评估被动安全系统在碰撞中的性能表现，如安全气囊的充气时间和力度、安全带的松紧程度等，从而优化被动安全系统的设计和功能，提高乘员的安全防护水平。
仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用案例分析
仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用案例分析随着汽车行业的发展和进步，车辆安全性能的改善一直是车企和消费者关注的焦点。
为了减少事故发生后的人员伤亡和财产损失，汽车碰撞模拟成为了一种重要的技术手段。
仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用，能够帮助研发人员更加直观地了解车辆在不同碰撞情况下的表现，并通过改进车辆结构设计和安全系统，提高车辆的安全性能。
一、背景介绍随着汽车市场的不断升温，汽车碰撞模拟技术在整车设计和新产品开发过程中的重要性日益凸显。
传统的车辆碰撞实验需要消耗大量时间和资金，对于车辆研发进程的推进产生了一定的限制。
而仿真技术的应用则能够节省时间和成本，提高汽车碰撞试验的效率，加速新产品的推广。
本文将通过具体案例分析，探讨仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用及其效果。
二、案例分析本案例选择了一款SUV型号的汽车，通过在指定碰撞角度下进行碰撞模拟试验，来评估车辆在该碰撞情况下的安全性能。
具体步骤如下：1. 车辆建模：通过三维建模软件，将待测试的汽车进行精确建模。
建模过程需要考虑车辆结构、车身材料等各个方面的参数。
2. 材料力学参数设定：根据车辆实际构造和材料特性，设定车身、车架等部位的材料力学参数，包括弹性模量、屈服强度、破坏应变等。
3. 碰撞角度设定：根据碰撞案例的实际情况，设定碰撞的角度和速度，并进行仿真模拟。
4. 碰撞模拟分析：运用专业的碰撞模拟软件，进行碰撞过程的仿真模拟分析。
该软件可以模拟汽车碰撞后的动态变形过程，包括车身塌陷情况、车辆内部变形等。
5. 结果分析与优化：通过仿真结果分析，评估车辆在碰撞过程中的安全性能，并确定存在的问题。
在此基础上，进行车辆结构的优化设计，提高车辆的抗碰撞性能。
三、仿真技术的优势通过以上案例分析，我们可以看到仿真技术在汽车碰撞模拟中的应用带来了诸多优势：1. 提高碰撞试验效率：相比传统的车辆碰撞实验，仿真技术无需制造实物样车，可以节省大量的时间和成本。
同时，通过不断优化仿真条件和算法，还能进一步提高碰撞试验的效率。
cad与cae在汽车研发中的作用
cad与cae在汽车研发中的作用CAD与CAE在汽车研发中的作用引言在汽车研发过程中，CAD（计算机辅助设计）和CAE（计算机辅助工程）两个工具起着至关重要的作用。
CAD通过三维建模和设计，帮助工程师更加直观地构建汽车零部件和整车结构，而CAE则通过数值模拟和分析，对汽车的性能和安全进行评估。
本文将探讨CAD 和CAE在汽车研发中的具体作用。
一、CAD在汽车研发中的作用1. 创新设计CAD可以帮助工程师通过三维建模技术进行创新设计，快速构建出复杂的汽车零部件和整车结构。
工程师可以通过CAD软件进行参数化设计，轻松修改设计方案，提高设计效率。
CAD还可以实现虚拟装配，避免在实际生产中出现装配问题。
2. 碰撞分析汽车的安全性是一个重要的考量因素。
通过CAD软件，工程师可以对汽车的结构进行碰撞分析，预测在碰撞事故中各个部件的变形情况和受力情况，从而优化车身结构，提高车辆的安全性能。
3. 流体动力学分析在汽车研发中，流体动力学分析是一个重要的环节。
通过CAD软件，工程师可以对汽车外形进行流线型设计，减小车辆的阻力，提高燃油经济性。
此外，CAD还可以模拟车辆在不同速度下的气动性能，对车辆的稳定性和操控性进行评估和优化。
二、CAE在汽车研发中的作用1. 结构强度分析汽车的结构强度是保证车辆安全性的基础。
通过CAE软件，工程师可以对汽车结构进行有限元分析，预测在各种工况下各个部件的应力、应变和变形情况，从而判断结构是否足够强度，是否需要进行优化设计。
2. 振动和噪音分析振动和噪音是汽车研发中需要重点考虑的问题。
通过CAE软件，工程师可以对汽车的振动和噪音进行数值模拟，预测在不同工况下车辆的振动和噪音水平，从而优化车辆的结构和零部件，提高车辆的乘坐舒适性。
3. 热力学分析汽车发动机的热力学性能是影响汽车性能的重要因素。
通过CAE软件，工程师可以对汽车发动机进行热力学分析，模拟发动机燃烧过程、冷却系统和排气系统的工作情况，从而优化发动机的燃烧效率和排放性能。
汽车产品设计制造中CAE技术的运用
汽车产品设计制造中CAE技术的运用随着汽车工业的不断发展，汽车产品的设计和制造也在不断追求更先进的技术和工艺。
在汽车产品设计制造过程中，CAE（Computer Aided Engineering）技术的运用日益广泛，成为汽车设计制造过程中不可或缺的重要技术工具。
本文将从CAE技术的定义、优势、应用和发展趋势等方面进行探讨，以期更加深入了解CAE技术在汽车产品设计制造中的作用和意义。
一、CAE技术的定义CAE（Computer Aided Engineering）是指使用计算机进行工程设计、分析和制造的技术手段。
它是一种工程设计和分析的方法，利用计算机进行模拟和仿真，以辅助工程师进行设计和分析，从而提高产品的质量和性能，减少成本和时间。
CAE技术以其快速、精确、可靠的特点，为工程师提供了强大的工具和支持，成为汽车产品设计制造中不可或缺的技术手段。
1. 减少试验验证次数：CAE技术可以通过仿真和模拟的手段，快速准确地分析产品的性能和行为，减少了试验验证的次数，节省了时间和成本。
2. 优化设计方案：通过CAE技术，工程师可以多方面、多角度地对产品进行分析和评估，优化设计方案，提高产品的质量和性能。
3. 提高产品的可靠性：CAE技术可以对产品进行可靠性分析，预测产品的寿命和损耗，帮助工程师提前发现问题，减少故障率。
4. 辅助制造工艺：CAE技术可以进行成型、焊接、装配等工艺仿真，帮助制造工程师优化工艺流程，提高生产效率和质量。
5. 提高市场竞争力：通过CAE技术的运用，可以加快产品的研发周期，提高产品的质量和性能，从而提升企业在市场竞争中的地位和声誉。
1. 结构分析：CAE技术可以对汽车的车身、底盘、发动机等部件进行结构分析，评估其强度、刚度、稳定性等性能，为产品设计和制造提供重要的参考依据。
2. 疲劳分析：汽车在长期使用过程中会受到不同方向的载荷作用，CAE技术可以对汽车的零部件进行疲劳分析，预测零部件的寿命和损耗，提高产品的可靠性和安全性。
cae在汽车行业中的作用
cae在汽车行业中的作用
在汽车行业中，CAE（Computer-Aided Engineering）的作用非常重要。
CAE是使用计算机辅助工程方法和软件来模拟和分
析汽车设计的过程。
首先，CAE可以通过虚拟仿真和数值计算，评估和验证汽车
的结构强度、刚度和耐久性。
这可以帮助工程师在实际制造之前发现潜在的设计缺陷，并进行必要的改进，从而避免在实际测试中出现严重的故障或事故。
其次，CAE还可以用于优化汽车的动力系统和底盘悬挂等关
键组件的设计。
通过对流体力学、热传导、声学等物理过程的模拟和计算，工程师可以确定最佳的设计参数，以提高汽车的燃油效率、性能和舒适性。
此外，CAE还可以用于模拟和分析汽车碰撞和安全性能。
通
过碰撞仿真和人体模型的应力和损伤分析，工程师可以预测事故中的受伤程度，并进行针对性的改进来提高汽车的安全性能。
最后，CAE还可以用于辅助汽车的制造和装配过程。
通过对
车身零部件的建模和仿真，工程师可以确定正确的工艺和装配顺序，以提高生产效率和质量控制。
总之，CAE在汽车行业中的作用是加快设计和开发过程，降
低成本，提高产品质量和性能，并为优化汽车的功能和安全性能提供关键的支持。
CAE技术在某轿车碰撞研究中的应用
翘曲
Ｚ． 加 薹
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四边形最大内角
四边形最小内角
三 角 形 最 大 内 角
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优秀 的分 析软 件 和强大 的计 算机硬 件 ， 以在汽 车设 可 计 或改 进过 程 中经 济 有效 地 得 到一 些 基 本 规律 和 指
导方 向 。 以 国产 某 车型 为 例介 绍 了轿 车 正 面 碰撞 安 全 性 的仿 真 模拟 ， 以提高 某 轿 车 耐 撞 性 为 目的 ， 用 通 用 使
１ 引 言
整 车 碰撞试 验 是 研究 汽 车安 全 最 准 确 可靠 的方
中列 出了质量 控制 标 准 。最 终 整 车 有 限元 模 型 包 含
７５２ 单元 ， 中 三 角 形 单 元 为 ３２ ３０４个 其 ４ ３个 ， 占壳 单
元 总数 的 ４ ７ ， 于 ５ 的限值 ， 以保 证模 型带 来 ．％ 小 ％ 可 的计 算误 差 。整车有 限元 模型 ， 图 １ 示 。 如 所
人到 Ｈ ｐ ｒ ｓ ｙ ｅＭｅｈ中 ， 经过 简 化 之 后 ， 车 主要 包 含 白 整
车身 ， 门两盖 ， 窗 ， 四 车 轮胎 ， 架 ， 动 机 ， 向盘等 悬 发 方 部件 ｏ随后 在 ＨｙｅＭｅｈ里 面进行 网格 划分 ， ． ｐｒ ｓ 网格 尺 寸基 准 为 １ｍ 为 保 证 求 解 速 度 ， 小 尺寸 控 制 到 ０ ｍ， 最
２ 整车有 限元模型 的建立
有 限元 模 型是 以 Ｃ Ｄ模 型 为 基 础 而 建 立 的 ， Ａ 该
cae在汽车设计中的应用
cae在汽车设计中的应用CAE（计算机辅助工程）在汽车设计中的应用导语：随着科技的发展和计算机技术的日益成熟，计算机辅助工程（CAE）在汽车设计中的应用越来越广泛。
本文将重点探讨CAE在汽车设计中的应用领域和优势，以及其对汽车设计带来的影响。
一、CAE在汽车设计中的应用领域1. 结构分析：CAE可以通过有限元分析（FEA）来对汽车的结构进行模拟和分析，以评估其强度、刚度和耐久性。
通过对各种载荷情况下的模拟测试，可以帮助设计师优化车身结构，提高整车的安全性和耐久性。
2. 碰撞仿真：通过CAE的碰撞仿真技术，设计师可以在计算机上模拟不同碰撞情况下的车辆行为，以评估车辆的安全性能。
通过对车身和座椅的碰撞仿真，可以优化车辆的结构设计，提高乘员的安全性。
3. 空气动力学分析：CAE可以通过流体力学仿真技术对汽车的空气动力学性能进行模拟和分析。
通过优化车身外形和风道设计，可以降低车辆的风阻系数，提高汽车的燃油经济性和行驶稳定性。
4. 声学分析：通过CAE的声学分析技术，可以对汽车的内部和外部噪声进行模拟和分析。
通过优化车辆的隔音材料和噪声控制装置，可以提高车辆的乘坐舒适性和降低噪声污染。
5. 热流分析：CAE可以通过热流分析技术对汽车的冷却系统和排气系统进行模拟和分析，以评估其热性能。
通过优化散热器和风道设计，可以提高车辆的散热效率，保证发动机的正常运行。
二、CAE在汽车设计中的优势1. 提高设计效率：CAE可以通过模拟和分析技术快速评估各种设计方案的性能，避免了传统试验方法的时间和成本消耗。
设计师可以在计算机上进行多次仿真测试，快速找到最优设计方案，提高设计效率。
2. 降低成本：通过CAE的模拟和分析技术，可以在设计阶段就发现和解决潜在的问题，避免了在实际制造阶段才发现的问题，从而降低了开发成本和生产成本。
3. 提高产品质量：CAE可以通过模拟和分析技术对汽车的性能进行全面评估，从而提高产品的质量和可靠性。
CAE-整车碰撞仿真分析
整车碰撞仿真分析完成整车建模、设置好相应的测试单元，并核对模型整车情况与试验完全一致后即可将模型提交计算，完成计算后即可对结果进行分析。
正面刚性壁碰撞仿真分析内容主要包括：仿真计算可信性分析；整车和关键部件变形分析；B柱速度/加速度分析；A柱折弯分析；前侵入分析；假人伤害情况分析。
1 仿真计算可行性分析在整车碰撞仿真中虽然顺利完成计算，但由于有以下三个原因的存在并不能保证该计算结果完全准确可靠。
（1）在有限元仿真计算中涉及多种积分算法和不同的接触算法，系统为保证计算正常进行有时会自动增加某些部件的质量，如果该质量增加太多则会导致后期计算结果不可信。
（2）为节约计算时间计算中更多时候采用了非全积分的积分算法，这时将有可能在计算中发生沙漏，导致系统总体能力不守恒。
（3）在接触计算中如果接触设置不合理，将有可能产生较大的界面滑移能，这也是导致系统总能量不守恒的重要因素。
所以在顺利完成仿真计算后，需要对计算结果进行分析。
只有由于上述因素导致的质量增加和能量变化在可接受的范围内，再能认为该模型仿真计算结果是可信的，值得分析的。
打开计算输出的glstat文件或binout文件的glstat选项（见图1. 1），可以方便查看模型计算中涉及的以上因素变化曲线。
图1.1binout文件glstat选项菜单质量增加和能量变化查看内容为added_mass、energy_ratio，一般要求最终质量增加和能量变化不得超过5%，通常计算中初始质量增加在10kg以内，随着计算的进行整车质量还将有所增加。
关于能量变化曲线一般查看hourglass_energy、internal_energ y、kinetic_energy、interface_energy、total_energy这五项。
通常情况这五条曲线形状大致如图1.2。
图1.2仿真过程中能量变化曲线如图1.2可以观察到系统动能逐步转换为内能的过程，图中几条曲线一般应该为光滑过渡，如果在某位置发生突变则有可能是这个位置发生了较大的沙漏或质量增加。
cae技术在现代车身设计中的应用场景和贡献
cae技术在现代车身设计中的应用场景和贡献现代车身设计中，CAE（计算机辅助工程）技术在许多方面发挥了重要的作用，对于提高汽车的安全性、舒适性、性能和节能环保等方面做出了巨大贡献。
以下将详细介绍CAE技术在现代车身设计中的应用场景和贡献。
首先，CAE技术在车身刚度和强度分析中发挥了重要作用。
通过对车身结构进行有限元分析，可以预测新设计的车身结构是否能够满足刚度和强度的要求，避免了在实际制造之前进行大量的实验测试。
通过优化车身结构的材料和几何形状，可以减轻车身重量，提高整车的燃油经济性和驾驶性能。
其次，CAE技术在车身碰撞仿真中的应用非常广泛。
现代车辆在设计阶段需要经过大量的碰撞仿真来预测在不同碰撞情况下车身和乘员的受损情况。
通过模拟车辆与不同碰撞物的碰撞过程，可以分析车身是否能够在碰撞时保护乘员的安全。
同时，通过优化车身结构和材料的强度分布，可以提高车身在碰撞时的吸能能力，减小碰撞对乘员的伤害。
此外，CAE技术在车身振动和噪音分析中也发挥了重要作用。
在车辆行驶过程中，车身会受到发动机、悬挂系统、路面不平等因素的振动激励，从而产生噪音和不舒适的驾驶感受。
通过有限元分析和模态分析，可以预测车身的振动特性，并通过优化车身结构和材料的方式减小振动和噪音。
另外，CAE技术也可以模拟车内空间的声学特性，对车内噪音进行分析和优化，提高驾驶舒适性。
此外，CAE技术在空气动力学分析中也起到了重要作用。
通过CAE 技术可以对车身的气动特性进行模拟和优化，例如设计车身外形以减小空气阻力，改善车辆的燃油经济性。
此外，CAE技术还可以对车身的空气流动进行分析，预测车辆在高速行驶时的稳定性和操控性。
最后，CAE技术在车身生产过程中也发挥了重要作用。
通过CAE技术可以模拟车身的各种加工工艺，例如模具设计、冲压成形、焊接和涂装等，以优化生产过程和减少生产成本。
通过有限元分析，可以预测和避免车身在加工过程中出现的缺陷和变形。
综上所述，CAE技术在现代车身设计中的应用场景非常广泛，包括刚度和强度分析、碰撞仿真、振动和噪音分析、空气动力学分析以及生产过程仿真等方面。
汽车产品设计制造中CAE技术的运用
汽车产品设计制造中CAE技术的运用1. 引言1.1 汽车产品设计制造中CAE技术的重要性在汽车产品设计制造过程中，CAE技术扮演着至关重要的角色。
CAE技术是计算机辅助工程的缩写，通过数值模拟方法和计算分析技术，可以对汽车产品进行多方面的设计、优化和验证，从而提高产品设计质量、缩短产品开发周期，降低产品研发成本。
CAE技术在汽车产品设计阶段的应用能够帮助工程师们进行结构强度、刚度、耐久性等方面的分析，预测产品在不同工况下的应力和变形情况，有效避免设计缺陷和隐患，提高产品的安全性和可靠性。
CAE技术在汽车产品制造阶段的应用可以帮助工程师优化且精准控制生产过程，减少废品率，提高生产效率并降低生产成本。
通过仿真模拟，可以提前发现潜在的生产问题，并及时调整生产方案。
CAE技术在汽车产品设计制造中的应用不仅提高了产品的设计质量和生产效率，还推动了汽车行业的技术创新和发展。
随着CAE技术的不断发展与进步，相信将为汽车行业带来更多的突破和发展机遇。
2. 正文2.1 CAE技术在汽车产品设计阶段的应用在汽车产品设计阶段，CAE技术的应用是非常关键的。
CAE技术可以帮助设计师快速准确地进行各种仿真分析，包括结构强度、热分析、流体动力学等，从而在设计阶段就能及时发现和解决问题，避免在后期制造和测试阶段造成成本和时间的浪费。
CAE技术可以通过虚拟原型的建立和测试，帮助设计师进行设计优化，提高产品设计的效率和质量。
通过CAE技术的应用，设计师可以在电脑上模拟各种复杂条件下的情况，快速评估各种设计方案的可行性和优劣，在实际制造之前就能够找出最佳的设计方案，从而提高产品的性能和可靠性。
CAE技术还可以帮助设计师进行多学科的优化设计，同时考虑结构、热功能、声学等多个方面的影响，从而实现产品的综合性能优化。
通过CAE技术的应用，设计师可以更加全面地了解产品的性能特点，并且在设计阶段就能够做出更加科学和合理的决策，从而提升产品的竞争力和市场表现。
CAE技术在汽车碰撞中的研究与应用
科技信息。
职校论坛ｏ２００９年第ｌ期ＣＡＥ技术在汽车碰撞中的研究与应用王嫣１韩永胜２张计光１【１．日照职业技术学院基础部山东日照２７６８２６；２．山东水利职业学院山东日照２７６８２６）【摘耍】本文论述了国内外利用ＣＡＥ技术进行汽车的碰撞模拟以及建立汽车安全约束系统教学模型的研究进展。
用大型力学软件ＡＮＳＹＳ进行了汽车碰撞试验的初步仿真．得出了汽车碰撞时的变形、加速度等重要数据。
【关键词】汽车碰撞；ＣＡＥ技术；实车碰撞试验随着社会的发展．人类文化的进步．汽车Ｌ二成为人类乍活中的交通工具．成为支持社会、经济和文化活动的荩本工具，成为创造舒适和方便的社会的小町缺少的工具。
汽车保自．缝的小断增加和车速的逐渐提高，使得交通总馈和所造成的人员伤亡与财产损失近年来呈上升趋势．冈ｍ汽车的安伞性娃得格外重要。
如何提高汽＾ｉ在碰撞过程中的被动安伞性能．最犬限度地避免或减轻乘员在汽车碰撞中的伤亡将成为我国汽车被动安伞性研究的重要课题。
圜外较早开腱汽乍碰撞研究的是美国。
早期汽车碰撞研究主要是进行各种条件下的碰撞试验，包括实车碰撞试验和模拟碰撞试验。
虽然试验能获得精确的数锯结果．但是会浪赞大量的人力物力。
力学中有限币．无法的提出以及ｉｆ算机的快速发展，使得大批学者专家开始研究用汁算机模拟汽车碰撞技术。
目前美国已经开始使用计算机辅助交通事敝分析，分析软件有ＮＨＴＳＡ（国家道路交通安全局）的ＳＭＡＣ，ＣＲＡＳＨ３，ＥＤＣＲＡＳＨ等”Ｉ。
国内在碰撞过程的汁算机模拟方面也有一些进展。
吉林Ｉ：业大学、清华大学，湖南大学和上海交通大学等分别运用棚天软件进行了一砦碰撞模拟研究。
但ｒ打于国内在汽车碰撞ｉＩ算机模拟办面的研究起步较晚，因此，在碰撞模型的建立、参数的选择以及计算机模拟研究方法等方面的Ｉ：作仍有待进一步深入。
１．实车碰撞试验进展汽车被动安伞性的研究最早是通过试验来进行的，由于汽车安全性的评价主要Ｈ的足确保乘员的生存审问。
缓和冲击，防止火，火等。
汽车侧面碰撞的CAE仿真分析
FORUM | 论坛时代汽车 汽车侧面碰撞的CAE仿真分析杨延鹏 李洪力 陈静波 李国亮海马汽车有限公司 河南省郑州市 450016摘 要： 汽车被动安全开发，需要进行大量的整车碰撞和SRS验证，周期较长，过程复杂。
随着GB、C-NCAP等评价要求的提高，往往需要投入高昂的开发费用，而进行汽车碰撞安全的CAE仿真计算，并进行结构优化模拟，逐步成为研究汽车耐撞性的必然选择。
本文对汽车侧碰进行建模，根据仿真结果对基础车型进行评价，并通过结构优化提升车体结构耐撞性，为后续开发提供参考。
关键词：汽车；侧面碰撞；CAE仿真分析汽车结构耐撞性主要考虑整车碰撞过程中，基于GB法规、C-NCAP评价规则要求的正面碰撞、侧面碰撞等乘员生存空间保护，体现在两方面因素：生存空间碰撞侵入量、加速度或侵入速度[1]。
因此汽车设计中，必须保证车身结构吸能变形性能的稳定，进行实车碰撞试验来检验汽车被动安全性能，投入费用较高，整车需求量也较大。
CAE仿真分析有着方便性、成本低、可重复、周期快等特点，可以就汽车设计进行快速验证和结构优化建议，从而有效的提升设计效率，保障汽车结构的安全性。
1 侧面碰撞仿真模型建立根据企业建模标准并结合GB 20071-2006 《侧面碰撞的成员保护》的要求，建立汽车侧碰模型，如图1所示：1.1 模型建模根据实车数模分别对白车身、底盘、动力、CCB、转向、排气、冷却、开闭件、座椅等系统进行网格划分、材料属性定义、连接设置、建立各总成的碰撞模型。
在LS-DYNA软件中，考虑多应变率的影响，材料类型主要采用MAT24，根据BOM选择不同牌号并赋予属性。
实际碰撞中发动机、变速箱、轮毂等刚度较大，较其他部件变形较小，采用MAT20材料定义为刚体，缩减计算量。
根据连接类型，点焊采用MAT100 HEXA，二保焊采用RB2连接，玻璃胶、结构胶、减震胶分别进行设置，并建立运动件的各类铰接关系[2]。
1.2 整车搭建各分总成模型建立后，根据号段规则对节点、部件等分别编号，最后采用PATCH方式，建立总成间的连接。
cae在汽车零部件上的运用
cae在汽车零部件上的运用CAE是计算机辅助工程的缩写，它是一种基于计算机仿真技术的工程分析方式。
在汽车零部件设计中，CAE已经成为了必不可少的一种工具，能够准确地评估设计方案，提高产品的质量和安全性，同时也降低了开发成本和周期，加速了产品的投产速度。
下面将结合汽车零部件的实际应用，详细介绍CAE在汽车零部件上的应用。
首先，在发动机设计中，CAE可以帮助工程师评估设计方案并优化产品性能。
比如，使用CAE技术可以通过对发动机部件的力学和流体学分析，评估发动机的性能和寿命，比如水泵、风扇、气门、连杆等部件的强度和耐久性。
这对于提高发动机的效率和可靠性非常关键，同时也可以节约制作样件的费用和时间。
其次，在悬挂系统设计中，CAE可以模拟汽车行驶时的动态条件，评估悬挂系统的强度、刚度和减震能力等性能。
通过对悬挂系统的分析，可以找到问题并优化设计方案，从而提高悬挂系统的性能和安全性。
CAE技术还可以帮助工程师预测悬挂系统在不同路面条件下的行驶性能，例如在颠簸路面和弯曲路面上的寿命和耐用性，帮助设计更加安全和舒适的悬挂系统。
此外，在车身结构设计中，CAE可以精确地分析汽车的强度和刚度，以及车身结构在碰撞中的承受能力。
通过模拟碰撞测试，可以评估车身的安全性能，找到薄弱环节并加以改善。
此外，匹配合适的材料和结构，在强度和重量之间寻找平衡点，可以实现同时提高车身的安全性和车身质量的降低。
最后，在零部件生产和制造过程中，CAE可以帮助工程师通过模拟和仿真的方式，找到生产过程中存在的问题并加以改进。
使用CAE技术可以提前识别某些生产过程中的不良影响和成本影响因素，减少错误比例，加快生产速度，提高生产效率和品质水平。
总之，CAE在汽车零部件设计和生产中起到了至关重要的作用。
它可以在产品研发早期及时发现并解决问题，在保证产品质量的前提下降低成本，提高生产效率和质量水平。
对于未来汽车行业的快速发展，CAE技术一定会助力企业实现其发展目标。
CAE-汽车碰撞及安全性能仿真
– 撞锤 – 摆锤 – 头部锤
结束语
• 相比于汽车碰撞试验，碰撞及安全性能仿真能降低汽车开发成本、缩断开发周期、减 少汽车碰撞试验次数，给用户带来巨大的经济和社会效益。
• 相比传统的碰撞仿真，VPG/safety模块使碰撞仿真跨入了专家级进阶，使用户：建立 模型更简单（VPG环境中）；分析过程更专业（step-by-step)；安全性评价更标准（ FMVSS和ECE/EEC）。
VPG/safety模块
• 多年碰撞和安全仿真工作经验基础。 • 吸取CAE用户应用经验和专家意见。 • 更容易的处理方法。 • 更友好的用户界面。
VPG/safety模块中安全性能标准
FMVSS 规则 FMVSS 214b (侧门侵入) FMVSS 214 (US 侧面碰撞动力学) FMVSS 208 (0 度/30度刚性墙) FMVSS 216 (顶棚压夸反力) FMVSS 301 (平刚性墙后碰撞) FMVSS 301 （70% 交迭可变形障碍物后碰撞）
汽车碰撞及安全性能仿真
前言
汽车碰撞试验
• 1999年国家颁布《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》并于2000年1月1日正式实施。 • 分为正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞及动态翻滚试验。 • 汽车碰撞及安全性能仿真相比试验手段花费更少。获得的信息更多。 • 设计阶段就能进行结果的仿真。显著降低产品的开发周期。
碰撞工具与库模块
• 假人
– SID and EUROSID假人模型(FTSS and Generic) – 混合III型假人模型(FTSS and Generic) – 儿童假人模型(FTSS)
• 障碍物
– FMVSS/ECE侧面碰撞车。 – 0-Deg刚性正面障碍物 – 30deg 刚性正面障碍物 – 正面可偏移障碍物 – 后碰撞障碍物
仿真技术在汽车碰撞分析中的应用
Total No. 3012021，Number 1总第301期2021年第1期HEBEI METALLURGY仿真技术在汽车碰撞分析中的应用张青，崔彦发，赵轶哲(河钢集团钢研总院，河北 石家庄050023)摘要：汽车的安全技术包括主动安全和被动安全两个方面。
在汽车被动安全性的研究中，汽车碰撞安全 性研究是汽车被动安全技术的重要内容。
随着汽车行业和计算机仿真技术的不断发展和进步，碰撞仿真技术被广泛应用在汽车车身结构的耐撞性能、乘员保护系统、人体在受到撞击时的损伤机理及响应研 究中。
论述了汽车碰撞仿真技术的基础理论和常用软件，并采用显式非线性软件LS - DYNA 对某车型的前防撞梁系统100%正面碰撞过程进行仿真模拟，分析了前防撞梁的碰撞变形过程。
研究结果表明: 相比于台车碰撞试验，碰撞仿真技术试验周期短、成本低，可以模拟任意试验条件和工况参数，轻松获取 各个位置变形数据。
但是，现阶段的碰撞仿真技术还不能够完全实现整车碰撞过程中所有的结构变动模拟，碰撞仿真和实车碰撞相结合仍是汽车碰撞安全性研究的重要手段。
关键词：汽车安全性；汽车碰撞；仿真;有限元;前防撞梁中图分类号：U467. 14文献标识码:A 文章编号：1006 -5008(2021)01 -0028 -06doi ：10. 13630/j. chki. 13 - 112. 2021.2105APPLICATION OFSIMULATIONTECHNOLOGY IN VEHIELE COLLISION ANALYSISZhang Qing , Cui Yanfo , Zhao Yizhe(HBIS Group Research Institute , Shijiazhuang , Hebei, 050023)Abstract ：AuimoPile sefetu technology includes activa sefetu and passiva sefetu. And ie vabicle cdlisionsefetu research is an important centext of vabicle passiva sefetu technology. With the centinuous progress ofantomobile industro and computes simulation technology , cellision simulation technology is wiUely used in the research of CrasPwortPiness of antomopile body strocturc , occhpant protection system , human body dam ape mechanism and reshonse in impact. This papes dischsses the basic thevk and cemmon spftwarc of "山-cle cellision simulation technology , and adopts explicit nonlineas seftwak LS - DYNA to simulate the 100% frontai cellision process of a vaViclet front bumpeo system , and analyzes the cellision deformation process ofthe fropt bumpek. The reselts show that the crash simulation technology has the advantapes of short test ch- cle , low dst , which cen simulate any test conditions and operating parameters and easily oPtain the deforma tion data of any position , compareb with the sled crash test. Howevas, the chrrext collision simulation tech nology cennot fully realize the stroctural changes simulation during the process of vabicle collision. Thereforethe combination of collision simulation and real vehicle collision is still an important means of vehicle co II-- sion sefetu research.Key Words ： animopile sefetu ； antomopile collision ； simulation ； finite element ； front bumpek0 引言伴随着我国汽车保有量的逐年增加,交通事故收稿日期：2020 -08 -20基金项目：河北省自然科学基金(编号:E2018318013)作者简介：张青(190 -),男,工程师，硕士 ,2016年毕业于燕山大学材料加工工程专业，现在河钢集团钢研总院主要从事用户服务工作,E - mail : zhany_qing2018 @ 13. com的发生率不断攀升。
基于CAE技术的车辆碰撞仿真分析
基于CAE技术的车辆碰撞仿真分析近年来，车辆碰撞事故频发，给人们的生命财产安全带来了巨大威胁。
因此，车辆碰撞仿真分析成为了一项重要的研究领域，以寻求在车辆碰撞事故中降低伤亡和损失。
而CAE（计算机辅助工程）技术则为进行车辆碰撞仿真分析提供了有效的手段。
CAE技术是指将计算机科学与工程学相结合，通过模拟和仿真分析的方法来解决工程问题。
它可以用来分析车辆在碰撞过程中的刚体运动、结构变形、应力分布等情况，从而揭示事故造成的损伤程度和车辆受力情况。
在进行车辆碰撞仿真分析时，首先需要建立一个准确的模型。
这个模型一般包括汽车的结构、材料和悬挂系统等方面的信息。
通过使用CAE软件，可以将这些信息输入到模型中，并对车辆进行详细的建模。
这样一来，就可以准确地模拟车辆在碰撞事故中的各个细节，如撞击瞬间的刚体运动、车身受力情况等。
仿真分析的结果往往可以提供丰富的数据，这对于分析事故原因、制定安全措施等方面具有重要意义。
通过对碰撞事故的仿真分析，可以评估车辆的破坏程度、安全性能以及各个结构部件的受力情况等。
这些数据能够为车辆制造商提供一个重要的参考，以优化设计并改进车辆结构，提高其安全性能。
除了用于事故分析之外，基于CAE技术的车辆碰撞仿真还可以用于测试新的安全设备和材料。
例如，研究人员可以通过仿真分析比较不同材料的硬度和韧性，以确定哪种材料最适合用于车辆结构。
这对于提高车辆的整体安全性能是非常重要的，以减少碰撞事故造成的损伤。
此外，CAE技术还可以用于优化车辆主动安全系统的设计。
通过分析车辆在碰撞事故中的运动特征和受力情况，可以得出一些关键信息，如碰撞速度、角度等。
这些信息可以用于进一步改进车辆的主动安全系统，如制动辅助、防抱死系统等，从而减少事故发生的可能性。
总的来说，基于CAE技术的车辆碰撞仿真分析是一个非常有意义且具有广泛应用前景的研究领域。
通过仿真分析，我们可以更好地理解车辆碰撞事故的产生和发展过程，为车辆的设计和生产提供重要的参考。
仿真技术在汽车结构侧面碰撞设计中的应用
仿真技术在汽车结构侧面碰撞设计中的应用随着汽车行业不断发展，碰撞安全已经成为汽车设计中不可忽视的关键因素之一。
汽车结构的侧面碰撞安全是最为严峻的安全挑战之一，相关研究者们也一直在不断探索更优秀的设计方案。
其中仿真技术的应用已逐渐成为主流。
仿真技术通过对汽车结构的碰撞过程进行准确的数值计算、可视化分析，可以大幅提高汽车结构的碰撞安全性，有效减少行人和驾驶员在交通事故中的受伤和死亡率。
在事故模拟和碰撞测试等方面，仿真技术已经成为了汽车结构设计和研究中极为重要的工具。
在侧面碰撞设计中，首先需要进行侧面碰撞的仿真模拟计算，确定碰撞后的车损、车上人员伤亡情况，可以分析模拟出侧面碰撞时车体受到的压力和扭曲程度，以及车内设施的破坏情况。
这是评估汽车结构碰撞安全性的基础。
仿真技术的使用可以提高汽车结构碰撞安全性，减少长时间的物理实验和人力成本，大幅提高预测精度和数据收集效率。
通过在仿真中进行多次碰撞实验和反复研究，设计出较为理想的汽车碰撞结构并进行优化，达到确保在高速公路的交通事故中，司机和乘客安全的状态。
为了提高侧面碰撞的数据统计准确性，在仿真中需要考虑到侧面碰撞<的多种情况，如车辆碰撞时的速率、角度、引起碰撞的因素等。
通过大量的仿真计算，可以最大程度的模拟事故中可能的一系列因素，改进并进一步优化汽车结构碰撞的表现。
总之，仿真技术在汽车结构侧面碰撞设计中的应用，对提高汽车碰撞安全性有非常重要的意义。
随着这一技术的不断进步和发展，仿真技术将继续应用于汽车领域，以更好地为驾驶员和乘客保障交通出行安全。
除了在侧面碰撞设计中的应用外，仿真技术还可以在其他汽车碰撞方面有所作用，例如前碰撞、后碰撞等。
在汽车的前碰撞设计中，从安全性考虑，需要考虑到车身的摆动、气囊展开、安全带收紧等诸多因素，这些都需要通过精确的仿真技术来模拟。
此外，为了保护行人的安全，仿真技术还可以模拟出行人在汽车碰撞中的受伤情况，根据模拟结果进行优化设计。
碰撞仿真技术在汽车工程中的关键作用
碰撞仿真技术在汽车工程中的关键作用在汽车工程领域，碰撞仿真技术扮演着重要的角色。
通过使用这一技术，汽车制造商能够及早发现和解决潜在的碰撞风险，从而提高车辆的安全性能。
本文将介绍碰撞仿真技术的定义、原理及其在汽车工程中的关键作用。
一、碰撞仿真技术的定义碰撞仿真技术是指利用计算机模拟和仿真手段，对汽车在碰撞事故中的受力、变形、损伤等情况进行预测和评估的方法。
通过建立复杂的数学模型和计算方法，可以模拟车辆与障碍物的交互作用，从而得出碰撞过程中车辆及其零部件的受力情况。
二、碰撞仿真技术的原理碰撞仿真技术基于有限元原理和计算流体力学原理。
在汽车碰撞仿真中，常用的方法是有限元分析法。
该方法将复杂的汽车结构离散成许多小的有限元单元，通过求解各个单元受力状态，进而得出整个汽车在碰撞过程中的响应。
具体而言，汽车碰撞仿真分为几个主要步骤：几何建模、材料建模、网格划分、约束条件设置、求解和后处理。
首先，通过三维建模软件对汽车进行几何建模，将其转化为计算机可识别的几何模型。
然后，根据汽车使用的材料特性，为每个几何单元设置材料模型，包括材料的应力-应变关系。
接下来，将汽车结构划分为许多小的有限元单元，并确定连接关系，形成有限元网格。
在仿真过程中，设定碰撞边界条件，如碰撞速度、碰撞角度等。
通过求解有限元方程，即可得到汽车在碰撞中的受力分布、变形情况等。
最后，对仿真结果进行后处理，如绘制应力云图、变形动画等，以便分析和评估汽车的碰撞性能。
三、1. 预测车辆安全性能通过碰撞仿真技术，汽车制造商可以在实际生产之前提前评估车辆的安全性能。
通过对不同碰撞情况进行仿真分析，可以预测车辆在各种碰撞场景下的受力情况、变形程度以及车内乘员的受伤概率。
这有助于制造商及时发现设计上的问题，并进行相应的改进，以提高车辆的安全水平。
2. 优化车辆结构设计碰撞仿真技术可以帮助汽车制造商优化车辆的结构设计。
通过对不同材料、构造和连接方式等进行仿真比较，可以确定最佳的设计方案，以达到最佳的碰撞性能。
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摘要：汽车碰撞指标是衡量一个汽车安全性的主要参数，随着科技的不断发展，通过 CAE 仿真技术进行汽车碰撞模拟也变得越来越成熟，使得大大减少了研究周期和开发经费。
相信在以后 CAE 在汽车上的应用将变得更多。
关键词：汽车、碰撞、CAE 、仿真 1. 前言汽车工业代表着一个国家制造业发展的水平，它不仅是带动面最广泛的工业，而且是高新技术的最大载体，所以汽车工业是或曾是几乎所有发达国家的支柱产业。
商务部 12 月 28 日发布消息，今年前 11 个月，国产汽车累计产销突破 1200 万辆，全年汽车产销量超过 1300 万辆已成定局。
但随之交通事故的频发，而这些事故 80% 以上是汽车碰撞后所引起的，为更好保证汽车发生碰撞时车上乘员的安全，各大汽车制造厂对汽车碰撞做了大量的研究。
汽车模拟碰撞分析的目的就是为了提高汽车被动安全性能。
对于汽车被动安全性能的要求，一是在碰撞时，车身结构、驾驶系统、座位等能吸收较高能量，缓和冲击；二是发生事故时，确保车内乘员生存空间、安全气囊、座椅安全带等对乘员的保护功能，以保证乘员安全并在碰撞后容易进行车外救助和脱险。
而 CAE 技术的应用，有效地推动了汽车制造业的前进；汽车业的需求也极大地带动了 CAE 。
多年来，汽车业的选型趋向一直是 CAE 技术发展的晴雨表，也是业内人士关注的焦点。