汽车正面碰撞仿真建模与分析作业指导书

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车辆安全性能与碰撞仿真分析

车辆安全性能与碰撞仿真分析一、车辆安全性能分析车辆安全性能分析是对车辆在不同碰撞情况下的安全表现进行评估和分析的过程。

它可以帮助人们了解车辆在碰撞事故中的保护能力，为车辆制造商和消费者提供重要的参考信息。

在车辆安全性能分析中，常常使用的方法包括碰撞测试、仿真模拟和安全评级等。

首先，碰撞测试是评估车辆安全性能的重要手段之一。

通过在实验室中模拟真实发生的不同碰撞情况，可以观察车辆的结构变形情况、座椅、气囊及安全带等保护装置的功能效果以及车内人员的安全状况。

通过分析测试结果，可以评估车辆的碰撞安全性能，为车辆设计和制造提供指导。

其次，仿真模拟是车辆安全性能分析的另一种重要方法。

通过使用计算机软件对车辆进行碰撞仿真，可以模拟不同车辆构造、碰撞角度和碰撞速度等条件下车辆的碰撞过程。

仿真模拟可以快速、准确地评估车辆在不同碰撞情况下的安全性能，为车辆设计提供参考。

同时，仿真模拟还能够探索更多的碰撞情况和参数，提供更全面的分析结果。

再次，安全评级是对车辆安全性能进行综合评价的方法之一。

安全评级通常是基于实验室测试和现场碰撞数据的结果，通过对车辆在不同碰撞情况下的表现进行统计和分析，得出相应的评级结果。

国际上广泛使用的安全评级系统包括欧洲新车评级项目（Euro NCAP）和美国高速公路交通安全管理局（NHTSA）的五星评级系统等。

这些评级系统的推出使得车辆的安全性能更加透明，帮助消费者选择更安全的汽车。

车辆安全性能分析是一项复杂的工程任务，需要综合考虑车辆的结构设计、材料选择、安全装备以及系统控制等多个因素。

只有通过科学的方法和实际数据的支持，才能准确评估车辆的安全性能，为维护行车安全提供有力支持。

二、车辆碰撞仿真分析车辆碰撞仿真分析是通过计算机仿真技术模拟车辆在不同碰撞情况下的动力学响应和结构变形，以评估车辆在碰撞事故中的安全性能。

通过仿真分析，可以在车辆设计的早期阶段对不同的碰撞情况进行研究和优化，减少实验测试成本和时间，提高车辆的安全性。

汽车碰撞安全测试与仿真分析

汽车碰撞安全测试与仿真分析随着人们对汽车安全性的重视程度不断提高，汽车碰撞安全测试和仿真技术也在不断发展。

汽车碰撞安全测试是指通过模拟车辆在不同碰撞条件下的受力情况，以评估车辆在事故中保护乘员的能力的测试。

而汽车碰撞仿真技术是指通过数值仿真和模拟碰撞过程的虚拟实验方法，来预测碰撞事故时车辆、乘员的受力情况和受伤程度。

1. 汽车碰撞安全测试的种类汽车碰撞安全测试主要分为正面碰撞测试、侧面碰撞测试、翻滚测试和后面碰撞测试等几种。

正面碰撞测试是指将被测试车辆以固定的速度直接冲撞到一个死板物体上，以模拟车辆前方撞击的情况。

侧面碰撞测试是指被测试车辆在一定速度下，被另一辆车以固定的角度撞击，以模拟车辆侧面撞击的情况。

翻滚测试是指被测试车辆在制定条件下，实现翻滚，以模拟车辆翻滚事故。

而后面碰撞测试是以车辆被后方车辆撞击为主。

2. 汽车碰撞仿真的基本原理汽车碰撞仿真技术主要是通过计算机模拟和数值分析的方法，来预测车辆在碰撞过程中的受力情况和受伤程度。

汽车碰撞仿真的基本原理是通过将车辆进行三维建模，以及指定碰撞的速度、角度以及受力部位等参数，再进行数值计算和分析，从而得到车辆在碰撞过程中的受力情况和变形情况。

3. 汽车碰撞安全测试的目的汽车碰撞安全测试的主要目的是为了评估车辆在发生碰撞事故时对乘员安全的保护能力，以及消除车辆在碰撞中的弱点，并对车辆的安全性能进行指标评价，从而进一步促进汽车制造业的可持续发展。

4. 汽车碰撞仿真技术的优势汽车碰撞仿真技术相对于汽车碰撞安全测试具有很多的优势，其中最显著的就是提高了测试的效率，赋予了汽车设计师更多的设计自由度，同时减少了车辆试验的成本和周期。

因为采用了计算机模拟的方法，实验的变量范围扩大，同时可以更快地评估更多种类的机构或车体设计。

汽车碰撞仿真技术还能大大减少对车辆的损坏和对人的伤害，从而更好地保护人们的生命安全。

5. 汽车碰撞安全测试与仿真技术的未来发展随着汽车碰撞安全和仿真技术的不断发展，越来越多的新技术不断出现，如车联网技术、自动化驾驶技术、全息激光传感技术等，这些新技术都将进一步提高汽车碰撞安全和仿真技术的效率和精度。

纯电动汽车正面碰撞性能仿真分析与优化

Internal Combustion Engine&Parts0引言与传统汽油车相比，纯电动汽车总质量及前后轴荷分配、结构总布置及储能形式方面存在明显差异，碰撞安全性是纯电动汽车设计中关键点，也是整车性能的关键指标[1]。

近年来，为与欧美技术先进汽车接轨和实现汽车电动化战略，国家车辆碰撞安全法规对碰撞性能要求不断提高，纯电动汽车在设计研发过程中汽车被动安全性能被重点关注。

与实车碰撞试验相比，采用计算机仿真技术对整车的碰撞性能进行仿真分析，可在样车试制前完成设计优化，缩短项目开发周期和降低研发费用。

本文采用LS-DYNA和Hyper mesh软件对某纯电动汽车正面碰撞性能进行了仿真分析，从B柱峰值加速度、前门压缩量、方向盘X、Y、Z方向位移量、前围板侵入量和碰撞过程中乘员舱的完整性方面对正面碰撞性能进行评价，并对车辆进行优化分析，为纯电动汽车的车身设计提供一定的依据。

1材料与方法采用Hyper mesh软件对纯电动汽车整车的CATIA模型进行网格划分，整车模型单元数量为1146371个，节点数量为772460个，焊点连接部位采用Rigid单元模拟[2-3]，整车重量为1068kg，包含前排主、副驾座椅上各75kg假人。

正面碰撞壁设置完全固定的刚性墙，碰撞速度为50km/h[4-5]。

图1为整车正面碰撞模型，图2为碰撞能量变化曲线。

图1正面碰撞模型图2能量变化曲线车辆在正面碰撞过程中，乘客受到主要伤害为承受的碰撞力过大、乘客留下的生存空间过小、承受的加速度①后处理器的阻尼很小，而且在做模态分析时，对模态频率和振型的贡献很小，所以通常将阻尼忽略，采取无阻尼假设。

不过在计算频率响应函数时，需要考虑阻尼的影响。

②原则上，当外界激振频率与结构频率相差3Hz以上时，才可以达到较好的避频效果。

本文后处理器一阶模态频率为31.4Hz，高于路面频率和点火频率，因此风险较低。

③后处理器的结构优化通常采用改进支架安装位置或者提高支架刚度的方式，增加壳体的厚度或更换材料这种方式较少采用。

汽车工程中的碰撞仿真方法及模拟结果分析

汽车工程中的碰撞仿真方法及模拟结果分析汽车碰撞仿真是指通过计算机模拟和分析汽车在碰撞中的运动状态和结构响应的过程。

在汽车工程领域，碰撞仿真是一个非常重要的研究内容，它能够帮助工程师和设计人员评估车辆结构的强度和安全性能，在车辆设计初期就能够进行碰撞试验和优化设计，从而提高车辆的安全性能。

汽车碰撞仿真方法主要分为几个方面：建模、材料模型、碰撞模拟、后处理和结果分析。

首先，建模是碰撞仿真的第一步，它涉及将真实汽车转化为计算机模型。

建模可以使用CAD软件，根据车辆的几何形状和尺寸，将车辆细分为许多小元件或网格，形成一个三维数学模型。

同时，在建模过程中，还需要考虑汽车的细节，如车窗、车门、座椅等。

一个精确的模型能够更好地反映真实碰撞的情况。

其次，材料模型是碰撞仿真中的关键要素之一。

材料模型描述了材料的物理性质和力学行为。

常用的材料模型有线性弹性模型、塑性模型和各向异性模型等。

不同材料的力学行为不同，选择合适的材料模型对模拟结果的准确性和可靠性是至关重要的。

接下来，碰撞模拟是通过将物体受到外部撞击时的力学过程转化为计算流程，在仿真环境中模拟碰撞的过程。

碰撞模拟使用有限元分析（FEA）方法将汽车模型离散为许多个有限元素，并根据材料属性、载荷和边界条件等因素计算每个元素的应力和应变。

借助计算机的计算能力，碰撞仿真可以模拟不同类型的碰撞，如正面碰撞、侧面碰撞和倒车碰撞等。

通过不同的碰撞仿真，工程师和设计人员可以了解车辆在不同碰撞条件下的结构响应和变形情况，并优化车辆结构以提高车辆的安全性和碰撞能力。

然后，后处理是将碰撞仿真的结果进行处理和分析的过程。

后处理包括提取和分析仿真结果的关键数据，如变形、应力、应变等。

利用后处理工具和图形化软件，可以将仿真结果可视化为图形或动画，以便更直观地分析和评估汽车的碰撞性能。

通过后处理，可以深入了解汽车结构在碰撞时的具体响应和状态。

最后，结果分析是根据碰撞仿真的结果对汽车的安全性能进行评估和分析。

某车体结构正面碰撞建模仿真与方案选择

某车体结构正面碰撞建模仿真与方案选择田晟;杨洋【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)012【摘要】为了得出具有较好碰撞潜能的目标车体结构，提出了两个不同的纵梁设计方案，基于有限元理论重点提出了仿真建模中运用比较普遍的对称罚函数法。

按照整车变形量、车体减速度、乘员舱侵入量三个评价指标分别评价方案一和方案二，两个方案的整体变形都符合要求；方案二由于设置了诱导槽，在碰撞中吸能盒到纵梁从前至后依次溃缩变形，方案二的减速度曲线更加符合“前高后低”原则及其平均通过力更为平缓；方案二乘员舱侵入量更少。

仿真表明设计出的纵梁要有适当的变形引导，纵梁应实现稳定的轴向溃缩模式。

因此选择具有更好的碰撞性能的方案二右边车体减速度曲线作为乘员约束系统优化的输入值。

%In order to design structure of better impact potential for target vehicle,a finite element modeling used symmetry penalty method frequently was put forward to simulate two longitudinal rails schemes.Case 1 and 2 were separately appraised by three indexes including the vehicle deformation,deceleration and the passenger compartment intrusion:overall deformation is in line with the requirements in two cases.But because of induced slots,crumple deformation occurred in sequence from energy absorbing boxes to the longitudinal rails (from front to rear)during the impact in Case2.Deceleration curves of Case 2 were also more consistent with principle of “the first step is taller and the second is lower”and the average passingforce was more gently and cabin intrusions were less.Simulation results show that the design of longitudinal rail must have appropriate deformation guide to come true steady axial collapse mode.So the right deceleration curve of Case 2 was selected as the input value of occupant restraint system optimization.【总页数】5页(P1780-1784)【作者】田晟;杨洋【作者单位】华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640;华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】U461.91【相关文献】1.如何将AHP法用于景观方案选择中的定性分析——以安斯泰来制药公司前庭景观方案选择为例 [J], 薛志杰;唐强2.电动乘用车正面碰撞车体结构(锂电池)耐撞性分析 [J], 曹景涛;陈西山;张慧芳3.复合材料磁悬浮列车车体结构数值模拟(Ⅱ)——车体结构性能数值模拟试验 [J], 王人鹏; 周勇; 程玉民4.复合材料磁悬浮列车车体结构数值模拟(Ⅲ)——车体结构性能的参数化数值模拟[J], 王人鹏; 周勇; 程玉民5.系统工程在公路工程方案选择中的应用——简析本溪铧本公路八里旬子至碱厂段工程方案选择 [J], 冯卫东;王晓明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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。

完全正面碰撞时轿车的安全仿真分析

表明与试验结果基本吻合，同时对本车车身结构的薄弱环节提出了相应的改进方案。
关键词：被动安全性；耐撞性；仿真分析
中图分类号：Ｕ６．４４７１
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ —００２０）４０４ —３０５１９（０６０ —２９０
汽车的安全问题是人们最关心的问题之一。许多国家制定了相应的关于乘员保护的法规，我国也制定了关于乘员的保护法规，规定未上市的汽车必须通过试验验证，满足法规的要求；已上市的汽车未通过试验验证的必须加装安全设备，提高其安全性能，以达到法规的要求。汽车安全分为主动安全和被动安全，被动安全的研究有传统的试验方法和分析方法…；试验方法是以交通事故在现的形式来分析汽车的耐撞性的；分析方法是以计算机为平台，软件为工具，数学和力学为基础的虚拟试验技术。两种方法相比，前者
一
对碰撞安全的虚拟仿真分析目前主要有多刚体动力学、限元和多刚体与有限元结合的方法Ｌ。有２Ｊ多刚体动力学法主要是运用一些无质量的弹簧、阻
２ＪｎｈｕＰｂｉｒｆｃＨｅｄＯｆｃ．ｉｚｏ２００．ｉａ）．ｉｚｏｕｌＴａａ￣ｅＪｎｈｕ１１０Ｃｈｎｃｉ
Ｋｅｒ：ａｓｖａｅｙ：ｒｓｙｗｏｄｓｐｓｉｅｓｆｔｃａｈｗｏｔｉｅｓｓｍｕａｏｎｒｈｎｓ；ｉｌｔｉＡｂｓｒｔＢａｅｘｌｃｔｎｎｌｎａｎｉｌｍｅｔｔｏｙｈｅｆｎｔｌｍｅｔｍｏｌｏｆｗｈｌｔａｃ：ｓｄｏｎｅｐｉｉｏｉｅｒｆｔｅｅｎｈｅｒ，ｔｉｅｅｅｎｄｅｏｅｉｅｉ

汽车碰撞安全性能的仿真分析

汽车碰撞安全性能的仿真分析在汽车产业的发展中，人们越来越重视汽车的安全性能。

作为人们出行的主要工具，汽车的安全性能显得尤为重要。

如何增加汽车的碰撞安全性能？通过仿真分析可以发现一些隐藏的问题，并通过改善设计，减小安全事故发生的可能性。

本文就汽车碰撞安全性能的仿真分析进行探讨。

第一、汽车碰撞安全性能的实现方式汽车碰撞安全性能的实现方式不仅仅取决于汽车的自身性能，更重要的是所使用的安全技术。

汽车安全技术可以分为主动安全和被动安全。

主动安全是指一些技术在避免和减轻事故发生时起到的作用；而被动安全是指一些技术可以在事故发生后起到减轻碰撞的作用。

主动安全的技术有很多种，比如说四轮独立悬挂、ABS防抱死制动系统、TCS牵引力控制系统、ESC电子稳定控制系统以及EBD电子制动力分配系统等，这些技术可以使汽车在行驶过程中更加平稳，从而增加驾驶员的驾驶安全感，降低发生事故的可能性。

而被动安全的技术主要是车身结构和气囊系统，当碰撞发生时，汽车的车身结构能够抵挡伤害，同时气囊能够保护驾驶员和乘客的头部和身体。

第二、仿真分析是汽车碰撞安全性能的研究中非常重要的一个方法。

首先，它可以对汽车碰撞时的安全性能进行预测，减少实验次数，降低研发成本。

其次，仿真可以模拟不同情况下的汽车碰撞，例如正面、侧面、追尾、滚翻等不同类型的碰撞，从而更全面地分析汽车的碰撞安全性能。

汽车碰撞仿真主要分为两个环节：建模与仿真。

建模是仿真的前提，它的好坏直接影响到后面的仿真效果。

建模过程中需要考虑到车辆的尺寸、形状、材料、密度等等因素。

同时，建模中的材料力学参数也非常关键，包括弹性模量、杨氏模量、泊松比、屈服强度、断裂强度等。

在确定好材料参数之后，就可以根据不同的测试标准进行汽车碰撞仿真。

第三、汽车碰撞仿真的局限性汽车碰撞仿真虽然是一种非常重要的技术，但是它也有着一定的局限性。

首先，仿真结果不能完全取代实际测试，仿真结果仅仅是模拟的情况，在实际的碰撞过程中还需要考虑其他更多的因素。

汽车车身结构正面碰撞仿真分析的开题报告

汽车车身结构正面碰撞仿真分析的开题报告一、选题的背景和意义在当前的社会发展中，交通工具已成为现代经济发展的重要标志之一。

而汽车作为最为普及的交通工具之一，其安全性和舒适性直接影响着人们的出行和生活质量。

然而，道路交通事故层出不穷，其中以汽车碰撞事故最为常见，对人员的伤亡和财产的损失都具有极大的危害。

因此，在汽车的生产和设计过程中，必须注重车身结构的合理性和强度，特别是在发生碰撞事故时，保证车身的安全性和稳定性，减少人员伤亡和财产损失。

因此，进行汽车车身结构正面碰撞仿真分析，成了汽车工程师不可或缺的重要工作内容。

二、研究的目的和任务本研究的目的是，通过汽车车身结构正面碰撞仿真分析，评估车身结构的强度和稳定性，在提高汽车碰撞安全性和稳定性的基础上，减少碰撞事故导致的人员伤亡和财产损失。

本研究的任务是：1.选择适合的仿真软件，建立汽车车身的三维模型。

2.确定模型中的材料参数和构件强度参数。

3.建立模型的仿真场景，并进行碰撞仿真。

4.分析仿真后的车身结构参数，评估其强度和稳定性。

5.对仿真结果进行分析和比对，提出改进建议，以提高汽车的碰撞安全性和稳定性。

三、研究的预期成果1.建立汽车车身三维模型，与实际车身结构相近。

2.通过仿真分析，评估汽车车身结构的强度和稳定性。

3.提出改进建议，为提高汽车碰撞安全性和稳定性提供可行性方案。

四、研究的重要性和难点重要性：1.增强汽车碰撞安全性，减少人员伤亡和财产损失。

2.提高汽车设计和制造水平，为自主研发汽车提供参考依据。

3.增强汽车品牌竞争力，提升汽车市场占有率。

难点：1.确定模型的材料参数和构件强度参数的准确性。

2.建立模型的仿真场景，确保实验结果具有可靠性和可重复性。

3.分析仿真结果，提出改进建议的针对性和实用性。

汽车碰撞模拟仿真剖析[指南]

东北大学硕士学位论文汽车碰撞模拟仿真分析姓名：***申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：***20060201东北大学硕士学位论文第四章汽车正面碰撞数值模拟分析图４．１０ｍｓ时刻汽车结构变形图Ｆｉｇ４．１ＴｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｒａｔＯｔｈｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ图４．２５０ｍｓ时刻汽车结构变形图Ｆｉｇ４．２Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｒａｔ５０ｔｈｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ东北大学硕士学位论文第四章汽车正面碰撞数值模拟分析图４．３ｌＯＯｍｓ时刻汽车结构变形图Ｆｉｇ４．３ＴｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏＪ＂ａｔ１００ｔｈｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ４．２．２正面碰撞位移变化结果分析分别取汽车前立柱上一点４０５９１和中立柱上一点４３１１４作为分析参考点（如图４．４所示）。

由于该车碰撞的初始速度设为ｘ轴负向１３．４ｍ／ｓ，Ｙ轴方向与ｚ轴方向速度为０，所以本文讨论中只探讨各量在ｘ轴方向的变化。

图４．４Ａ柱和Ｂ柱上的测量点Ｆｉｇ４．４ＴｈｅｍｅａｓｕｒｅｐｏｉｎｔｏｆＡｐｉｌｌａｒａｎｄＢｐｉｌｌａｒ图４．５所示显示了前立柱上节点４０５９１相对于中立柱上节点４３１１４的位移变化。

从图中可以看出，碰撞结束时，最大相对位移约为１０．４ｍｍ。

此位移对车门来说变形不大，车门可以在不借助其他工具的情况下打开，乘员可以顺利逃生。

东北大学硕士学位论文第四章汽车正面碰撞数值模拟分析‰～；－ｋ、茂≮≮≮３警、．＼ｌ｜‘≮｛ｌ图４．５前立柱上节点４０５９１相对于中立柱上节点４３１１４的位移变化Ｆｉ９４．５ＴｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆＮｏｄｅ４０５９１ａｔｆｒｏｎｔｐｉｌｌａｒｒｅｌａｔｉｖｅｔｏｎｏｄｅ４３１１４ａｔｃｅｎｔｅｒｐｉｌｌａｒ分别取防火墙和地板上的点２９６３６和点２８０９７为测量点（如图４．６所示）。

获得防火墙相对地板的位移变化如图４．７所示。

其最大相对位移为１２７ｍｍ，此距离使乘员腿部受力会很大，对乘员空间会有很大影响。

基于Benchmark技术的汽车正面碰撞仿真建模

客１２第３期ＢＵＳ车技术与研究Ｎｏ．３２０１０ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＲＥＳＥＡＲＣＨ基于Benchmark技术的汽车正面碰撞仿真建模范体强，张健，赵清江，申鹏祥（中国汽车工程研究院有限公司汽车产品研发中心，重庆４０００３９）摘要：介绍Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ的工作流程；根据某车型Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ数据，采用有限元分析方法，建立包括车身结构、发动机和底盘结构的用于正面碰撞的整车有限元模型；根据实验结果验证模型的有效性。

关键词：Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ；汽车；正面碰撞；仿真建模中图分类号：Ｕ４６７．１＋４文献标识码：Ａ文章编号：１００６－３３３１（２０１０）０３－００１２－０３Simulation Modeling of Vehicle Front Crash Based on Benchmark TechnologyＦＡＮＴｉ－ｑｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ，ＺＨＡＯＱｉｎｇ－ｊｉａｎｇ，ＳＨＥＮＰｅｎｇ－ｘｉａｎｇ（ＣｈｉｎａＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇ．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔ．，ＡｕｔｏＰｒｏｄｕｃｔＲ＆ＤＣｅｎｔｅｒ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： The paper introduces the Benchmark working process. According to a vehicle Benchmark data, it uses the finite element analysis method to establish a complete vehicle finite element model which used to front crash analysis. The model includes body structures, the engine and chassis structures. The test results verify the validity of the complete vehicle model. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Benchmark; vehicle; front crash; simulation model Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ技术作为知识获取多种方法中的一种，在汽车行业得到广泛应用。

第四章汽车碰撞试验与测试分析技术(正面碰撞)

前撞, 侧撞, 尾撞,车对车的试验
中南大学机电工程学院

4.1.4 汽车碰撞试验三种
（2）台车碰撞试验
是利用台车模拟实车进行碰撞试验的一种方法，一般在台车和刚性墙之间设置有缓冲装置，让台车通过缓冲装置与刚性墙发生碰撞，这时候可以通过缓冲装置的力学特征来模拟碰撞所需的减速度波形，以此来评价安装在汽车上的各种安全附件的安全性。
中南大学机电工程学院
中国交通安全统计(2010年) *
• 交通事故: 77万 • 死亡人数: 109400 (美国: 41000) • 占世界汽车总量的1.9% • 因交通事故死亡人数占15% • 交通事故死亡已取代自杀成为因伤害死亡
的第一原因
中南大学机电工程学院
中国交通安全数据* (世界卫生组织2010年10月最新估计)
中南大学机电工程学院
（2）台车碰撞试验---正面撞台车试验
液压台车碰撞试验系统
具备侧碰、俯仰角试验等多种功能
气动台车碰撞试验系统
中南大学机电工程学院
（2）台车碰撞试验----侧撞台车试验
台车试验是一种模拟真实整车碰撞的试验，在研发子系统、安全气囊和约束系统方面可大幅度的降低开发成本。
中南大学机电工程学院
• 中国2004年5月1日公布了 • 第一部交通安全法
中南大学机电工程学院
交通事故类型
尽管碰撞安全技术已经有了长足的进步，但车辆碰撞所造成的伤害仍然非常严重，因此，汽车碰撞安全性也成为车辆被动性中最重要的内容之一尾撞3% 翻滚 25%
前撞 40%
侧撞 32%
中南大学机电工程学院
4.1.3 汽车安全设计
中南大学机电工程学院
日本碰撞标准

车辆碰撞安全性设计与仿真分析

车辆碰撞安全性设计与仿真分析车辆碰撞安全性是一项重要的设计标准，涉及到车辆制造商和消费者的关切。

设计和仿真分析是评估车辆碰撞安全性的关键工具。

本文将探讨车辆碰撞安全性设计的重要性，并介绍一种常用的仿真分析方法。

车辆碰撞安全性设计的重要性不言而喻。

在交通事故中，车辆的碰撞安全性直接关系到驾乘人员的生命安全。

因此，通过制定严格的安全标准和采用合适的设计方法可以减少碰撞事故对人员的伤害。

在车辆碰撞安全性设计中，主要考虑以下几个方面：首先，车辆结构的强度。

车辆的结构应具备足够的刚度和强度，以在发生碰撞时保护驾乘人员的安全。

通过使用高强度的材料、合理的结构设计和加强关键部件可以提供更好的保护。

其次，车辆的安全设备。

安全设备包括安全气囊、安全带、车身保护结构等。

安全气囊可以在碰撞时提供额外的保护，而安全带则能够限制乘员在碰撞过程中的位移。

车身保护结构可以通过吸收和分散碰撞能量来减少驾乘人员的伤害。

另外，车辆的动力学特性也需要考虑。

车辆在碰撞时会经历各种动力学过程，包括加速度、位移和转动等。

通过分析这些动力学特性，可以评估驾乘人员暴露在碰撞中的风险，并采取相应的措施来减少伤害。

为了评估车辆碰撞安全性，常常采用仿真分析的方法。

仿真分析是通过模拟真实的碰撞过程来预测车辆碰撞安全性的一种方法。

它可以模拟不同类型的碰撞，包括正面碰撞、侧面碰撞和后面碰撞等。

在进行仿真分析时，需要先建立车辆的数学模型。

这个模型包括车辆的几何形状、材料属性和运动特性等。

然后，使用计算机软件对车辆模型进行仿真，并根据碰撞标准和指标对仿真结果进行评估。

在仿真分析中，可以通过改变车辆结构和安全设备的设计参数来研究其对碰撞安全性的影响。

例如，通过改变车身结构的刚度，可以评估其对驾乘人员的保护效果。

或者通过调整安全气囊的布置位置，可以研究其对碰撞过程中的安全性能的影响。

仿真分析不仅可以提供设计参考，还能够节省大量的时间和成本。

相比于实际的碰撞试验，仿真分析能够在短时间内快速得到结果，并通过改变不同参数来探索更多的设计可能性。

汽车碰撞模拟仿真分析(二)2024

汽车碰撞模拟仿真分析（二）引言概述:汽车碰撞模拟仿真分析是一种以计算机模拟技术为基础的方法，用于评估汽车在碰撞情况下的性能和安全性。

通过模拟碰撞过程，可以分析汽车结构的强度、安全气囊的部署策略以及乘员的安全性能。

本文将从五个方面展开分析，包括设计目标、碰撞模型建立、模拟参数设定、结果分析以及模型优化。

正文:1. 设计目标1.1. 确定碰撞测试类型：前端碰撞、侧面碰撞、翻滚等。

1.2. 确定碰撞模拟的目的：评估车辆结构的强度、研究不同碰撞安全装置的影响等。

1.3. 设计碰撞模拟的评估指标：例如最大应力、变形量以及乘员安全性能指标等。

2. 碰撞模型建立2.1. 基于车辆CAD模型创建初始碰撞模型。

2.2. 给定初始材料属性和约束条件。

2.3. 分解模型为有限元网格。

2.4. 根据实际碰撞情况进行碰撞构件和碰撞障碍的模型建立。

3. 模拟参数设定3.1. 确定碰撞速度、碰撞角度和碰撞位置等。

3.2. 设置模拟的时间步长和总仿真时间。

3.3. 针对不同部位和组件设置不同的材料参数。

3.4. 设定边界条件和限制条件，如刚性约束和接触模型等。

3.5. 进行预处理，包括网格优化和权重设定等。

4. 结果分析4.1. 对模拟结果进行后处理，包括应力分析、变形分析等。

4.2. 分析模型在不同碰撞条件下的强度和刚度性能。

4.3. 评估车辆碰撞安全装置的效果，如安全气囊等。

4.4. 比较不同模型和参数设置下的结果差异。

5. 模型优化5.1. 根据结果分析的反馈信息，对碰撞模型进行优化设计。

5.2. 调整材料属性、组件结构等以提升碰撞性能。

5.3. 重新进行碰撞仿真，评估优化效果。

5.4. 根据评估结果再次进行优化，循环迭代，直至达到设计目标。

总结:汽车碰撞模拟仿真分析是一种重要的方法，用于评估车辆的碰撞性能和安全性。

本文从设计目标、碰撞模型建立、模拟参数设定、结果分析以及模型优化等五个大点展开了详细的阐述。

通过模拟碰撞过程并对模拟结果进行分析，可以提供汽车设计和安全装置研发的参考依据，以确保汽车在碰撞情况下具备较高的安全性能和乘员保护能力。

车辆碰撞安全性的仿真分析

车辆碰撞安全性的仿真分析近年来，车辆碰撞事故频繁发生，给人们的生命和财产带来了巨大的危害。

因此，提高车辆的碰撞安全性成为了关注的焦点。

仿真分析技术作为一种有效的研究手段，广泛应用于车辆工程领域。

本文将探讨车辆碰撞安全性仿真分析的方法和应用。

一、碰撞仿真技术概述碰撞仿真技术是一种基于计算机模型和数值计算方法的工程分析技术，通过模拟真实碰撞事故的发生过程，预测车辆碰撞后的动力学响应和结构变形，评估车辆的碰撞安全性能。

碰撞仿真技术从理论上推动了车辆安全设计和工程实践的进步，减少了路试试验的代价和工作量，提高了研发效率。

二、碰撞仿真分析的步骤1. 建立仿真模型建立准确可靠的仿真模型是碰撞仿真分析的第一步。

通过CAD软件绘制车辆的几何模型，包括车身、车门、引擎盖等部件，并导入有限元分析软件中进行离散化处理，将车辆分割成小的有限元单元。

同时，根据碰撞实验或理论模型，为车辆建立合适的边界条件和材料参数，确保仿真模型的准确性和可靠性。

2. 确定碰撞条件和撞击装置碰撞仿真分析需要确定合适的碰撞条件和撞击装置。

碰撞条件包括车辆相对速度、相对位置、碰撞角度等参数，在仿真模型中进行设定。

撞击装置根据需要进行选择，可以采用定向移动平台、垂直碰撞装置等，模拟真实的碰撞事故情况。

3. 进行仿真计算通过有限元分析软件进行碰撞仿真计算，根据碰撞模型和边界条件进行载荷施加。

计算仿真过程中，需要考虑车辆的动力学响应、结构变形、能量吸收等因素。

同时，可以对不同碰撞条件进行参数优化和敏感度分析，寻找最佳的碰撞安全性设计方案。

4. 分析仿真结果通过仿真计算得到的结果，可以对车辆的碰撞安全性能进行全面评估。

包括车辆的碰撞变形、受力状态、安全气囊和安全带的作用等。

同时，可以通过比较不同设计方案的仿真结果，评估其碰撞安全性能的差异和优劣。

三、碰撞仿真分析的应用碰撞仿真分析技术在车辆工程领域有着广泛应用。

一方面，可以在车辆的设计开发阶段进行仿真分析，对不同设计方案进行评估，并指导产品的优化。

车辆碰撞模型的建立与仿真分析

车辆碰撞模型的建立与仿真分析随着社会的发展和交通工具的普及，车辆碰撞事故频繁发生，给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。

因此，建立适合的车辆碰撞模型及进行仿真分析具有重要意义，可以帮助我们更好地理解碰撞过程，并为后续的安全措施和相关研究提供参考。

一、车辆碰撞模型的建立车辆碰撞模型的建立是仿真分析的前提，模型需要准确地反映实际碰撞情况，从而为仿真分析提供准确的输入数据。

下面将介绍车辆碰撞模型建立的一般步骤。

1. 收集碰撞数据：首先需要收集与车辆碰撞相关的数据，包括车辆的尺寸、质量、刚度等参数，以及碰撞过程中的速度、加速度和力的数据。

这些数据是建立模型的基础。

2. 确定碰撞类型：根据实际情况，需要确定所要研究的碰撞类型。

常见的碰撞类型包括前碰撞、侧碰撞和倾斜碰撞等。

不同的碰撞类型对应着不同的模型参数。

3. 建立车辆模型：根据收集的数据和确定的碰撞类型，可以使用三维建模软件建立车辆模型。

在建立模型时需要注意几个关键参数，如车辆的形状、质心位置、刚度等。

这些参数对于后续的仿真分析结果有着重要影响。

4. 制定碰撞场景：碰撞场景的制定要基于实际情况，可以通过参考已有的碰撞案例或运用工程经验进行。

碰撞场景的制定应包括初始状态和碰撞过程的描述，并考虑环境因素的影响。

5. 确定碰撞参数：在车辆碰撞模型中，需要确定一些关键的碰撞参数，如碰撞速度、碰撞角度、碰撞时刻等。

这些参数对于模型的准确性和仿真分析的可靠性至关重要。

二、车辆碰撞模型的仿真分析车辆碰撞模型建立完成后，可以进行仿真分析，通过计算机模拟的方式模拟真实的碰撞过程。

仿真分析有助于评估车辆碰撞的严重程度，分析受力情况，研究碰撞后的车体形变等。

1. 碰撞动力学分析：利用动力学原理和数学模型，可以计算车辆碰撞过程中的速度、加速度和力的变化。

通过分析这些参数，可以评估碰撞的严重程度和受力情况，从而为事故的处理提供参考。

2. 车体形变分析：在车辆碰撞仿真过程中，还可以对车体形变进行分析。

碰撞分析建模手册(中文)

碰撞分析FEM建模指南建立一般性的車輛有限元模型原則請參考陳亨毅寫的（1）“產品開發中品質的重要性”（2）“分析性樣車及其效益”（3）“車輛耐疲勞分析–計算機產生的道路載荷和應力分析”（4）“缺乏測試的車輛結構分析”和本文中的藍顔色字體。

一、车身模型建模要求1、建模工具软件AltairHyperMesh2、建模总则工欲善其事，必先利其器。

有限元模型是仿真的基礎，數模交接時，數模的邊必須是連續的。

要保證數模的完整性，鄰近數模的面必須要有共同邊。

繼則由建模人員依照建模手冊行事；建立有限元模型的時間是佔整個結構應力分析耗時的百分之七十。

遺憾的是許多分析人員沒有介入有限元的建模工作，因此儘管分析結果是和測試的結果有誤差，分析人員很難能在有偏差的有限元模型上做應有的貢獻，更不要說增進工作的效率。

有限元模型是設計人員依照分析人員的要求，將CAD的焊點，焊綫，綫和面交給建模人員。

若工況會導致焊點破裂，可以將焊點模擬成六毫米見方的固體單元，來顯示金屬鈑失敗。

焊點是必需要投影在翻邊的面上以保證單元的一致性。

前後擋風玻璃和窗框之間是黏膠，設計人員應該將擋風玻璃的最下層面交給建模人員。

黏膠可以用固體單元模擬，它的厚度就是擋風玻璃底面和窗框金屬鈑間的空隙。

軟件雖然有自我接觸面的算法，最好是選擇性的應用。

建模時應順便將接觸面，被接觸面一對一對的建立。

1）、車輛有限元分析钣金零件模擬的單元是採用目前公認精確度最佳的MITC4殼單元（ADINA，ANSYS，LSDYNA 都有MITC4殼單元）。

MITC4單元應有的特性是：不用特殊殼原理。

不會有單元變形而能量不變的缺陷。

在薄鈑分析中沒有抱死現象。

沒有可調節的參數。

精確度不會因網格形狀而受影響（NEWTON COTES FORMULAS）。

是全集分單元（GAUSS FORMULAS）。

薄殼分析需用十六節點單元，單元形成應可延伸至低次單元，即三節點單元有兩高式（GAUSS）積分點，四節點單元有三高式（GAUSS）積分點。

轻型客车车架正面碰撞仿真分析

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【ｂｒｃｔｒｈｏｍｎｕｆｍａｓｕｅｂｏｐｔａｄｏｘｌｉｄｎｍｃｊＡｓａ】ｈｃｓｆｉｂｓ￣ｅＷｉｌｄｙｃｍｕｒｓｎｅｉｔｙａｉｔｔｅａｉａｓｍ￣ｅｂｅｐｃ
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有限元分析方法的完善，采用计算机仿真来对车架正面碰撞研究成为一种高效准确的研究方法ｌ１Ｉ。
据连续介质力学的质量、量和能量守恒方程，体系的基本动碰撞方程可以分别写成如下：
ｐｐ￣０＋ｘ＝ｐ，ｘ＝（）１（２）
２客车车架有限元模型的建立
｛
｛
Ｋｙｏｄ：ｕａ；ｒｎａｉａｔＣｍｐｔｍｕａｉｅｒｓＢｓｒｍｅＦｏｔｃ；ｏｕｅｓｌｏｗｆｌｍｐｒｉｔｎ
＋＋＋．＋＋＋＋一＋＋＋＋一＋．＋＋＋＋＋．＋＋＋．．．＋＋＋．＋．．＋．＋＋＋＋＋．＋．＋＋＋．．＋＋＋＋一十＋＋＋～＋＋一＋＋
ｆ【摘要】以显式动态有限元理论为基础，对某轻型客车车架进行碰撞模拟仿真。通过对碰撞结果的｛｝分析，将模型结构进行改进，有效地提高了车架的安全陧能。为该车提高碰撞安全｝能的进一步研究提供｛生

汽车碰撞仿真模型的建立与优化

汽车碰撞仿真模型的建立与优化随着汽车行业的快速发展和交通事故的频繁发生，汽车碰撞仿真技术成为汽车安全领域中不可或缺的一部分。

通过建立有效的碰撞仿真模型，可以提前预测汽车在碰撞过程中的表现，并针对性地进行优化改进，以提高汽车的安全性能。

本文将探讨汽车碰撞仿真模型的建立与优化，并分析其在汽车安全领域中的应用。

第一部分：碰撞仿真模型的建立碰撞仿真模型是通过计算机模拟汽车与其他物体碰撞过程的一种模型。

其主要目的是分析碰撞的影响，预测车辆结构的破坏情况，并评估车内人员的安全性能。

下面将介绍碰撞仿真模型的建立过程。

1.数据采集：在建立碰撞仿真模型之前，首先需要收集相关的数据。

包括车辆结构参数、材料力学性质、安全气囊的性能等信息。

这些数据将作为建模的基础。

2.建立模型：在建立碰撞仿真模型时，可以使用专业的汽车碰撞仿真软件，如ANSYS、LS-DYNA等。

根据所选择的软件，将采集的数据输入到软件中，并进行模型的构建。

可以通过三维建模技术将车辆的外观、内部结构、安全气囊等细节都考虑在内。

3.选择碰撞场景：根据实际需求和研究目的，选择不同的碰撞场景进行仿真。

包括正面碰撞、侧面碰撞、翻车等不同情况。

通过设定不同的碰撞速度、角度、位置等参数，可以模拟出不同情况下汽车的碰撞过程。

4.模拟碰撞过程：在完成模型建立和场景选择后，进行汽车碰撞仿真的过程。

根据所设定的碰撞参数，软件将模拟车辆碰撞的整个过程，包括碰撞前、碰撞时和碰撞后的各种状态。

通过仿真结果可以得出车辆在碰撞过程中的变形程度、应力分布以及安全气囊的触发时机等信息。

第二部分：碰撞仿真模型的优化在完成碰撞仿真过程后，可以根据仿真结果对汽车进行优化，以提高汽车的安全性能。

下面将介绍一些常用的碰撞仿真优化方法。

1.结构优化：通过对汽车结构的优化设计，提升其在碰撞过程中的抗冲撞能力和减缓停车距离能力。

例如，在关键部位增加加强筋、加厚支撑材料等措施，可以有效提高车辆的整体结构刚度和吸能能力。