PAMCRASH与常用汽车碰撞仿真软件接口的应用教程
PAM CRASH碰撞模拟中主要控制参数影响的分析
PAMCRASH碰撞模拟中主要控制参数影响的分析
作者：清华大学龚剑张金换
摘要在汽车耐撞性研究中有限元模拟汁算已成为主要的研究手段本文基于非线性显式有限元软件PAM-CRASH对某车车架前部碰撞过程的模拟计算，分析了有限元模型的主要控制参数对计算结果和效率的影响，其中包括网格尺寸、沿单元厚度的积分点个数、单元类型和沙漏(Hourglass)控制：比较了采用不同控制参数对计‘算结果的载荷一时间曲线、时间和沙漏能量等的影响。
确定该车架的模拟计算控制参数选择范围：
关键词：汽车碰撞，有限元，模拟计算
汽车碰撞是个瞬态的大位移和大变形的过程，系统具有几何和材料等多重非线性。
它涉及材料在动载下的本构关系、接触算法等问题，由于问题的复杂性，动态非线性有限元方法已成为主要的研究手段。
目前汽车碰撞的模拟计算主要使用显式有限元软件有LS—DYNA，PAM—CRASH，RADIOSS等。
随着它们广泛地应用于耐撞性的分析和评价，这些软件也越来越复杂。
这主要是由于不断加入和改进更先进的壳单元，沙漏(Hourglass)控制技术，材料模型和接触算法等。
合理地选择和使用这些主要控制参数极大地影响着计算结果的精度和效率。
本文的主要目的是研究碰撞模拟软件中主要控制选项和参数对有限元模拟结果和计算时间的影响。
采用非线性显式有限元软件PAM—CRAsH对某车车架前端的动态碰撞过程进行了模拟计算。
详细研究了网格尺寸、积分点、不同的壳单元类型和沙漏(Hour—glass)控制对模拟的影响。
对于每种影响因素进行了一系列模拟计算，通过比较计算结果的载荷一时间曲线、计算时间和沙漏能量来评价各种因素对模拟的影响。
从LS-DYNA到PAM—CRASH的模型转换及侧面碰撞仿真
用试 验测 试数 据对 建立 的有 限元模 型进 行 了验 证 。
１ 有 限元 模 型从 Ｌ — Ｙ Ａ 向 Ｐ Ｍ— ＳＤ Ｎ Ａ
仿真分析是汽车碰撞安全性研究的重要手段 。 在汽车碰撞仿真中， 常用 的有限元软件包括 Ｌ —Ｙ ＳＤ —
Ｎ Ｐ Ｍ—Ｒ Ｓ Ｒ ＤＯ Ｓ Ａ Ａ Ｕ Ａ、Ａ Ｃ Ａ Ｈ、Ａ ＩＳ 、 Ｂ Ｑ Ｓ等 。由于多 方 面 的原 因 ， 研究 机构使 用 的仿 真软 件不 尽 相 同 ， 各 实 际 中不 同软 件模 型之 间的转 换 问题不 可 避免 。文献 ［］ ８ 对有 限元 模型从 Ｐ Ｍ—Ｒ Ｓ Ａ Ｃ Ａ Ｈ到 Ｌ ．Ｙ Ａ的转 ＳＤ Ｎ
Ｍ ａ Ｃｈ ｎ ｈ ｎ ｕ ｓ ｅ ｇ，Ｌｉ ｒ ｉ ｈ ｎ ａ ｕ Ｋｅ ｕ ，Ｚ ａ ｇ Ｈｕ ｋ ｎ，Ｚｈ ｎ ｉ ｈ ａ ＆ Ｈｕ ｎ ｈｌ ａ ｇ Ｊｎ ｕ ｎ ａ ｇＳ ｉｎ ｉ
Ｔｉ ｈ ａＵ ｉ ｒｔ， ｔｔ ｅ ａ ｏａｏ ｕ ｍ ｔｅＳｆｔ ｎ ｎｒｙ Ｂ ｉｎ １０ ８ ｓ ｇ ｕ ｎｖ ｓｙ ＳａｅＫｙＬ ｂｒｔｙｏ ｔ ｏｉ ａｅ ａｄＥ ｅ ， ｅｉ ｎ ｅｉ ｒ ｆＡ ｏ ｖ ｙ ｇ ｊ ｇ ０ ０４
ｍｏ ｅ ｓ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｂｙ ａ ｉｇ ｆ ｔ ｌ ｍｅ ｔｍｏ ｌ ｒ ｄ ｏ ｒｍ ，ＥＳ－ ｕｍｍｙ ａ ｄ ｍｏ ｉｇ ｄ ｆ ｒ ｂ ｅ ｂ ｒｉｒ ｏ ｄ ｌｉ ｅ ｅｏ ｅ ｄｄｎ ｎｉ ｅｅ ｎ ｄｅｓ ｆ ｏ ｒｔｉ ｉ ｅ ｏ ２ｄ ｎ ｖｎ ｅｏ ｍａ ｌ ａ ｒｅ ｎ
２０ ０６年 ７月 １日 ， 国颁 布 了《 车 侧 面 碰 撞 的乘 我 汽 员 保护 法规 》 Ｇ ２０ １ ２０ ） ， 面碰 撞 安全 性 （ Ｂ ０７－ ０６ Ｊ侧 研 究成 为 国内的研究 热点 ， 相关 高 校 、 研 院所 和 汽 科 车 企业纷 纷开 展这 方面研 究工 作 Ｊ 。
优化软件OPTIMUS案例—车辆前部结构优化设计(PAMCRASH、MADYMO)
OPTIMUS 应用案例车辆前部结构优化设计1. 问题阐述应用概述 在汽车碰撞性能设计中，碰撞导致假 人身上产生的载荷必须要尽可能小使 得结构能符合政府规定的安全标准。
在本案例演示了如何使用 OPTIMUS 通过改变车辆前部结构（图 1）的刚 度特性使得在 90 度侧碰过程中假人身 上产生的总载荷最小。
OPTIMUS 集 成了碰撞分析的仿真工作流、驱动碰 撞分析软件、探索设计空间并优化刚 度特性。
设计问题 传统上，碰撞分析一般采用开环的方 式。
对于给定的设计，使用碰撞分析 软件计算产生的应力、安全域以及作 用力。
这种方法不能给出满足各项性 能指标要求的设计参数。
所以有必要 使用自动寻优技术来寻找满足各项指 标的优化设计。
使用的软件工具 • PAMCRASH • MADYMO 仿真过程和 OPTIMUS 工作流 OPTIMUS 图形用户界面集成了仿真 程序，它们的工作流程以及输入输出 文件。
OPTIMUS 很方便地参数化了 仿真的输入文件，并从输出文件中解 析出需要的输出参数。
2. 设计参数和方法模型 被碰车辆前部结构和侧部结构的有限 元模型（图 2）表示了碰撞车辆的冲 击部位。
碰撞安全系数的评估是基于 MADYMO 提供的 EuroSID-1 假人模 型，假人被安置于驾驶员座位上。
选择设计参数 设计参数是简化后的汽车前部结构的 有限元梁单元刚度特性。
在图 1 中， 定义了 5 个刚度特性的区域。
这些区 域是由等刚度的梁组成的。
这些区域 的刚度数据是由力—位移曲线近似得 到，其中力是两个给定值。
优化目标 是使侧碰后假人上产生的载荷最小 化。
另外，以政府规定的安全标准作 为必须满足的约束条件。
方法应用 试验设计（DOE） 试验设计（DOE）方法被用于探索设 计空间。
在本案例中应用了 70 个样本 点的拉丁超立方试验设计方法。
在此 基础上，建立了基于泰勒多项式二次 响应面，来拟合试验设计中产生的样 本点。
基于PAM-CRASH的蒙皮典型结构高速冲击仿真
基于PAM-CRASH的蒙皮典型结构高速冲击仿真陈康;蔡景;李鑫【期刊名称】《航空计算技术》【年(卷),期】2016(046)005【摘要】以典型蒙皮结构为研究对象，分别对由2024－T3铝合金和碳纤维复合材料交替层压而成的FMLs以及2024－T3铝合金蒙皮进行高速冲击有限元仿真，并进行了损伤对比。
其中，铝合金层和碳纤维层均采用最大应变准则。
利用碰撞模拟分析软件PAM-CRASH以及采用SPH弹体对冲击模型进行仿真，结果显示在相同冲击能量下，加了支承结构的蒙皮在损伤抗性方面有了明显提升，并在此基础上分析不同的纤维铺层角度和铺层方式对FMLs蒙皮性能的影响。
%Taking certain typed aircraft skin as the target of study ,this paper established high velocityim-pact finite element simulation models with skin materials 2024-T3 aluminum alloy and carbon fiber alu-minum alloy laminated plates .Then the results of the simulation was analyzed while the maximum strain criterion was used for Al alloy layer and carbon fiber layer .Large crash simulation analysis software PAM-CRASH was employed and the projectile was replaced by a SPH model .Through calculation the results of simulation showed that the skin with the support structure had been significantly improvedin terms of damage resistance under the same impact energy .Based on that ,the influence of different fiber ply angle and ply mode on the performance of FMLs skin was analyzed .【总页数】4页(P99-102)【作者】陈康;蔡景;李鑫【作者单位】南京航空航天大学民航学院，江苏南京210016;南京航空航天大学民航学院，江苏南京210016;南京航空航天大学民航学院，江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】V250.3;TB33【相关文献】1.基于单胞模型的Kevlar织物高速冲击数值仿真方法研究 [J], 刘璐璐;陈伟;时起珍;赵振华;关玉璞2.基于PAM-CRASH的铁路道口防撞护栏碰撞仿真 [J], 卫绍元;王冬梅3.基于Pam-Crash的汽车座椅总成仿真分析与优化 [J], 高川4.基于PAM-CRASH的飞机着舰拦阻系统动力学仿真分析 [J], 党晓艳;黄超广;冯震宙5.基于毗域动力学的机身蒙皮疲劳裂纹仿真 [J], 王杰铖;常锦才;祝青钰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于PC-Crash的汽车与行人碰撞事故再现研究与仿真分析的开题报告
基于PC-Crash的汽车与行人碰撞事故再现研究与仿真分析的开题报告一、研究背景近年来，汽车行业发展迅速，汽车的数量也日益增多，同时由于人们的生活节奏加快，行人的安全性逐渐降低。
因此，汽车与行人的碰撞事故已成为交通安全领域中比较严重的问题之一。
在现实生活中，汽车与行人的碰撞事故种类繁多，无法常规采用实验的方式探究。
因此，基于计算机仿真的汽车与行人碰撞事故再现研究显得非常重要。
二、研究目的本研究旨在基于PC-Crash软件平台，对汽车与行人碰撞事故进行再现研究及仿真分析。
具体目的包括：1. 确定汽车与行人碰撞事故的典型情况和交通事故经典案例。
2. 基于PC-Crash软件平台，模拟汽车与行人碰撞事故并进行再现研究。
3. 通过分析碰撞事故的力学特性与物理特性，深入探讨汽车与行人碰撞事故的机理。
4. 为交通安全事故预防提供科学依据和理论支持。
三、研究方法本研究将采用文献研究，现场实测、数据分析、仿真和比对的方法。
1. 文献研究：使用PC-Crash软件平台前，先研究已有的关于汽车与人行道上行人碰撞事故的相关研究资料，以及这些案例的情况、影响因素等要素，为后续研究确定思路和模拟条件。
2. 现场实测：选定典型案例，通过现场实测，获取必要的数据信息。
3. 数据分析：分析数据信息，探究汽车与行人碰撞事故的机理和特点。
4. 仿真与比对：通过PC-Crash软件平台进行模拟，与现场数据进行比对，分析和评估仿真结果的准确性和可靠性。
四、研究意义本研究的意义在于：1. 为交通安全事故的防范提供科学依据。
2. 为汽车与人行道上行人碰撞事故的调查、分析以及控制提供理论支持。
3. 促进PC-Crash软件平台的应用和推广，为相关领域提供新的思路和方法。
四、预期成果本研究预期达到的成果为：1. 确定出汽车与行人碰撞事故的典型情况和交通事故经典案例。
2. 针对某些典型情况进行汽车与行人碰撞事故的模拟与再现研究，为实际案例的控制和防范工作提供指导和建议。
仿真模拟在汽车碰撞后事故重建中的应用
仿真模拟在汽车碰撞后事故重建中的应用近年来，随着车辆数量的增加和道路交通的日益繁忙，交通事故的频率也随之增加。
为了更好地了解和掌握事故发生的原因以及对事故进行准确重建，仿真模拟技术逐渐应用于汽车碰撞后事故重建领域。
本文将就仿真模拟在汽车碰撞后事故重建中的应用进行探讨。
一、仿真模拟的基本原理仿真模拟是利用计算机技术模拟真实世界中的各种物理过程和事件，以实现对事物运行规律的理解和研究的一种方法。
在汽车碰撞后事故重建中，通过收集事故发生前的相关数据，包括车辆的撞击速度、撞击角度、路面情况等，利用物理学和数学模型建立仿真模型，通过计算机软件模拟事故发生后车辆的运动轨迹、变形情况等，从而还原事故发生的全过程。
二、仿真模拟在汽车碰撞后事故重建中的应用1. 事故原因分析利用仿真模拟技术，可以揭示汽车碰撞事故的发生原因。
通过在计算机上建立模型，调整不同的参数，比如撞击速度、撞击角度等，可以观察到车辆在不同条件下的运动轨迹和变形情况。
通过模拟实验，可以帮助研究人员找出事故发生的主要原因，从而在日常驾驶中引入相应的安全措施，减少事故的发生。
2. 事故重建仿真模拟技术可将现场证据转化为电子数据，以重建事故的发生过程。
在事故发生后，调查人员可以通过测量碰撞痕迹、收集车辆损伤情况等信息，并输入到仿真模型中。
通过与实际情况的比对，可以还原事故的经过，确定事故的责任方，并提供证据支持。
3. 安全设施设计仿真模拟技术可以帮助设计师评估和改进汽车的安全性能和安全设施。
通过在计算机上建立车辆模型，模拟车辆在不同碰撞条件下的受力情况，可以优化车身结构、安全气囊等安全设施的设计，提高车辆抗撞能力，减少事故后的伤害程度。
4. 教育与培训仿真模拟技术在汽车碰撞后事故重建领域的应用还可以用于进行事故教育和驾驶员培训。
通过模拟事故的发生过程，展示不同速度、角度下的碰撞效果，可以提高驾驶员的安全意识，增强他们对事故的预测能力，进而减少事故的发生。
pamcrash里矢量参数
pamcrash里矢量参数矢量参数是PamCrash软件中的一个重要概念，它用于描述物体在碰撞过程中的运动状态和变形情况。
通过设置合理的矢量参数，可以精确模拟出碰撞事件的发生和结果，从而为工程设计和安全评估提供重要参考。
本文将介绍几个常用的矢量参数及其作用。
1. 速度矢量（Velocity Vector）速度矢量是指物体在碰撞前后的速度变化情况。
在PamCrash软件中，可以通过调整速度矢量的大小和方向来模拟不同的碰撞情景。
通过分析速度矢量的变化，可以了解物体在碰撞中的动能转化和损失情况，进而判断碰撞的严重程度和可能导致的损害。
2. 位移矢量（Displacement Vector）位移矢量是指物体在碰撞过程中的位置变化情况。
在PamCrash软件中，可以通过设置位移矢量的大小和方向来模拟物体在碰撞中的移动轨迹。
通过分析位移矢量的变化，可以了解物体在碰撞中的形变情况，进而判断碰撞对物体结构的影响和可能导致的破坏。
3. 应力矢量（Stress Vector）应力矢量是指物体在碰撞过程中受到的力的分布情况。
在PamCrash 软件中，可以通过设置应力矢量的大小和方向来模拟物体在碰撞中的受力情况。
通过分析应力矢量的变化，可以了解物体在碰撞中的应力分布情况，进而判断碰撞对物体强度和稳定性的影响。
4. 能量矢量（Energy Vector）能量矢量是指物体在碰撞过程中能量的变化情况。
在PamCrash软件中，可以通过设置能量矢量的大小和方向来模拟物体在碰撞中的能量转化和损失情况。
通过分析能量矢量的变化，可以了解物体在碰撞中的能量流动和消耗情况，进而判断碰撞对物体耗能特性和可能导致的损害程度。
5. 变形矢量（Deformation Vector）变形矢量是指物体在碰撞过程中形状变化的情况。
在PamCrash软件中，可以通过设置变形矢量的大小和方向来模拟物体在碰撞中的变形情况。
通过分析变形矢量的变化，可以了解物体在碰撞中的形状稳定性和结构变化情况，进而判断碰撞对物体的可靠性和性能影响。
汽车工程中碰撞仿真的使用技巧
汽车工程中碰撞仿真的使用技巧碰撞仿真在汽车工程领域中扮演着至关重要的角色。
它可以帮助工程师们全面了解汽车设计在碰撞情况下的表现，并预测各种碰撞情况下的车辆结构和人员安全性能。
本文将介绍汽车工程中碰撞仿真的使用技巧，包括建立模型、选择合适的仿真软件以及数据分析等方面。
首先，建立准确的碰撞仿真模型是至关重要的。
模型的准确性对于仿真结果的可靠性和工程决策具有决定性作用。
因此，在建立模型时需要收集准确的车辆几何尺寸、材料力学特性以及零部件连接方式等相关数据。
此外，还需要考虑仿真模型的精细化程度，通常分为整车模型和部件模型。
整车模型适用于快速评估整体车辆的碰撞性能，而部件模型着重于分析特定零部件在碰撞中的行为。
选择合适的仿真软件也是碰撞仿真的关键步骤。
目前市面上存在多种用于汽车碰撞仿真的软件，如LS-DYNA、PAM-CRASH和Radioss等。
在选择软件时，需要考虑软件的功能和使用限制，以及实际应用中的效率和准确性要求。
此外，对于初学者来说，易用性和技术支持也是重要考虑因素。
进行碰撞仿真之前，需要对仿真模型进行网格化处理。
网格化是将复杂的几何形状分割为小的有限元单元的过程，是进行碰撞仿真前的必备步骤。
良好的网格划分能够有效提高仿真结果的准确性和稳定性。
在进行网格化时，需要根据仿真目的和模型几何复杂度选择适当的网格密度，并遵循网格质量标准，如避免出现扭曲、破碎等问题。
在进行碰撞仿真时，边界条件的设定是十分重要的。
边界条件包括载荷的施加和应力的释放等。
对于汽车碰撞仿真而言，边界条件通常包括碰撞速度、碰撞角度和碰撞类型等。
正确设置边界条件能够更好地模拟真实的碰撞过程，并提供精确的仿真结果。
完成碰撞仿真后，分析和解读仿真结果是评估汽车碰撞性能的关键步骤。
仿真结果包括车辆结构的变形情况、应力和应变分布、零部件失效情况以及乘员的伤害潜力等。
根据仿真结果，工程师们可以评估汽车设计的安全性能和结构强度，并可以针对性地进行优化和改进。
从LS-DYNA到PAM—CRASH的模型转换及侧面碰撞仿真
2008年(第30卷)第11期汽 车 工 程A utomo ti ve Eng i nee ri ng2008(V o.l 30)N o .112008209从LS DYNA 到PA M CRAS H 的模型转换及侧面碰撞仿真原稿收到日期为2008年8月29日,修改稿收到日期为2008年9月19日。
马春生,李可瑞,张华坤,张金换,黄世霖(清华大学,汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084)[摘要] 研究了有限元模型从LS DYNA 向PAM CRAS H 的转换方法,利用该方法成功实现了某轿车整车模型的转换。
在转换模型的基础上,通过加入车门内饰、假人和移动障碍壁模型,建立了完整的整车侧面碰撞模型。
将仿真计算结果和整车试验测试数据进行比较,验证了模型的有效性。
关键词:汽车;侧面碰撞;模型转换;PA M CRASH;LS DYNA ;仿真The F i n ite E le m entM odel Conversi on fro m LS DYNA t oP AM CRAS H and V eh i cle Si de Impact S imu l ati onM a Chunsheng ,L iK eru,i Zhang Huakun ,Zhang Ji n huan &Huang Shili nT si nghua University ,S t a t e K e y La boratory of Au to m oti ve S afet y and Energy,B ei j i ng 100084[Abstract] The m ethod of fi n ite ele m ent m odel conversion fro m LS DYNA to PAM CRASH is stud ied and successfully applied to the conversi o n o f co mp lete vehic le m odel for a rea l car .Then a co m p lete vehicle side i m pact m ode l is developed by add i n g fi n ite ele m en tm odels for door tri m ,ES 2dumm y and m oving defo r m ab le barrier onconverted m ode.l Fina lly the m ode l is va li d ated by the good agree m ent bet w een si m ulation resu lts and test data .K eyw ords :vehicle ;side i m pact ;m odel conversion ;PA M CRA S H;LS DYNA ;si m ulation前言汽车侧面碰撞是发生率较高的交通事故形式,统计数据表明全世界约有30%的严重交通事故都与侧面碰撞有关[1-2],因此车辆侧面碰撞成为汽车被动安全性研究的重要内容,并日益受到重视。
基于PAM-CRASH的铁路道口防撞护栏碰撞仿真
析功能 ， 同时还 可输 出各种 曲面和动画进行碰撞 模拟的演示 ， 能 达到 与实 际实验相 同的效果 。
全设备。当有违章汽车撞击护栏时 ，它主要起到缓冲碰撞 的作
２防撞 护栏 的基本变形分析
防撞护栏 的变形量是 由护栏 和弹簧的形 变同时提供的。 因
用， 保护汽车及其乘员的安全。防撞护拦结构设计结束后 ， 其结
【 摘要】 在详 细分析汽车与防撞护栏碰撞基本变形的基础上 ， 用有限元法建 立防撞护栏和汽 利
车的模型 ， 并运用 Ｐ Ｍ— Ｒ Ｓ Ａ Ｃ Ａ Ｈ对其进行仿真。该仿真从 某种角度来说 ， 降低 了实验难度 ， 但却达 到 了与实际实验 同样的效 Ａ Ｈ； 铁路道 口防撞护栏 ； 有限元法
ｉ ｅｃｅ ｔ ａ ｅ ｅｕ ￥ ｉ ｅ ｔ ｌ ｘｅ ｍ ｎ ｉ ａｈｓｈ ｓｍ ￥ｌ ｗｔ ｔ ｕ ｐ ｒ ｅｔ ｒ ｅ ｒ ｔ ｈ ｈ ａ ａｅ ｉ ． ｃ
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； ； Ｋｙｗ ｒｓ Ｐ Ｍ— Ｒ Ｓ Ｃａ ｉｕ ｔｎＲ ｉ ａ ｒｓｎ ｕｒｒｉ ｉｔ ｅｍ ｎ ｅ ｏｄ： Ａ Ｃ Ａ Ｈ；ｒｓ ｓ ｌｉ ；ａｗ ｙｃ ｓ ｇｇａｄａ ；Ｆ ｉ ｌ ｅｔ ｈ ｍ ａｏ ｌ ｏｉ ｌ ｎｅ ｅ § ｍｔ ｄ ｅ ｏ ｈ
★来稿 日 ：０６０－ １ 期 ２０－７０
．．¨：１．．：¨ ¨ ． ： ¨．． ．’ ．．¨：．． ：．：． ． ． 用于这类强非线性动态接触碰撞 的仿真软件 。它具有强大 的分 ．： ： ： ． ：．． ：． 当护栏 在弹性 范嗣内承载时 ，护栏 的变形可 以忽 略不计 。
位移量由弹簧 提供 ， 数值很小 ， 可依据 弹簧刚度 ， 图 １ 如 昕示 。
ｃ ｈｓ ｕ ｉ ｉ Ａ ｃ Ａ Ｈ Ｉ ａ， ｈ ｉ ｕ ｉ ｅｕｅ ｅｐ ｒ ｅｔ ｄ ｃｌ， ｕ ｉ ｒ ｉ ｌ ｏ ｗｔ Ｐ Ｍ— Ｒ Ｓ ． ｎａｗ ｙ ｔ ｓｓ ｌ ｏ ｒ ｃｓ ｘｅ ｍ ｎ ｉ ｕｙ ｂｔ ｔ ｓ ａ ｍ ａ ｎ ｈ ｔ ｉ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｆ ｔ
基于Pam-crash的CAB气囊建模和对标分析(20130531)
基于Pam-crash的CAB气囊建模和对标分析梁韫，靳云飞，韩啸锦州锦恒汽车安全系统有限公司锦州摘要：本文介绍了基于PAM 软件下运用Pam-safe模块对CAB（驾驶员侧安全气囊）有限元模型的建立方法，详细讲述了安全气囊参数，泄气参数，织物材料和属性的详细设置与折叠，通过仿真和实验数据的对比，验证了基于Pam-crash 求解器的气囊建模的有效性，为其他类型气囊的建模奠定了基础。
关键词: PAM软件，Pam-safe模块，CAB 安全气囊，气囊参数设置1 概述汽车安全气囊在乘员防护系统中使用越来越普遍，尤其是帘式气囊在强烈的侧面碰撞中所起的保护作用将直接影响到乘员的伤害。
实际应用中气囊的安装位置、点火时刻等因素对其作用的发挥至关重要。
其中，气囊在展开后的泄气性能对安全气囊的安全保护作用很大，因此，在设计初期，气囊厂商都需要对所使用织物材料的泄气性以及气囊上的排气孔的泄气性能进行实验和仿真验证，目前常用的主要有跌落塔法，线性冲击法，摆锤法。
本文针对跌落塔法利用Pam-crash软件下Pam-safe模块对CAB气囊进行建模和验证分析。
PAM 软件中的Pam-safe模块为气囊展开模拟提供了一个很好的研究平台。
Pam-safe专门配备了多层非线性纤维编织物气囊材料模型，用户可以很轻松地定义各个类型的气囊，包括单气室、多气室气囊，主、副气囊，侧部气囊等。
各个气室独立定义，充分考虑进气节流、充气泄漏，有效保证了模拟的精确性。
气体发生器是安全气囊装置中必不可少的装备，Pam-safe中内置种类齐全的气体发生器模型供选择使用，发生器的喷孔个数、流通截面、空气流量、初始温度等性质参数简单易设。
CAB气囊模型的建模过程基于前处理软件HyperMesh 和PAM软件的mesh模块、Pam-safe 模块、Pam-crash模块、后处理模块Viewer。
2 有限元模型建立2.1 CAE 建模需求跌落塔模型包括安全气囊有限元模型，气体发生器质量流和温度流曲线，跌落头型物有限元模型，CAB 固定支架。
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。
PAM-CRASH与常用汽车碰撞仿真软件接口的应用教程
2018/10/18
共 13 页 第 4 页
1、PAM-CRASH与有限元软件的接口
1.1 PAM-CRASH与HYPERMESH的接口 HYPERMESH可以将划分好的网格文件以.pc格式输出，进而在PAM-CRASH 中添加材料、接触、载荷、约束以及连接等信息，以建立完整的有限元模型； HYPERMESH 也可以直接建立完整的有限元模型并以 .pc 格式输出，然后在 PAM-CRASH中进行求解计算。 HYPERMESH也可以查看由PAM-CRASH输出的.pc格式的文件。
吉林大学汽车工程学院
PAM-CRASH 与常用汽车碰撞仿真分 析软件接口的应用研究
吉林大学被动安全课题组
指导教师：张君媛 教授 宣讲人：王楠
2018/10/18
吉林大学汽车被动安全
研究领域：
一、整车碰撞安全性设计 二、汽车安全系统零部件开发设计 三、车身安全部件的评价与轻量化设计
研究成果：
►国家和部省级项目16项 ►企业项目24项 ►发表EL及SCI论文50多篇 ►获吉林省科技进步奖2项
*MAT_RIGID (20)
*MAT_NULL (009)
TIED PAM 约束 RBODY / RBODY / KJOINT / LINCO / NODCO /
INVEL /
*CONSTRAINED_RIVET
PLINK /
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1、PAM-CRASH与有限元软件的接口
1.2 PAM-CRASH与LS-DYNA的接口
2018/10/18
共 13 页 第 5 页
1、PAM-CRASH与有限元软件的接口
1.2 PAM-CRASH与LS-DYNA的接口
RADIOSS整车碰撞模型转换方法的研究与应用
RADIOSS整车碰撞模型转换方法的研究与应用0 前言仿真分析是汽车碰撞安全性研究的重要手段。
在汽车被动安全性整车仿真分析中，常用的有限元仿真分析求解器软件有LS-DYNA、RADIOSS、PAM-CRASH、ABAQUS 等。
由于多方面的原因，不同的企业以及各类研究机构使用的仿真计算软件不尽相同，所以在实际工作中，不同软件模型之间的转换问题不可避免。
曾有诸多人员对PAM-CRASH 模型和LS-DYNA 模型之间的相互转化做过研究分析，发现用不同求解器建立的模型的计算结果均非常接近，证明了使用PAM-CRASH 和LS-DYNA 不同求解器计算结果的相近性[1]。
在本文的分析中，针对上海汽车某项目，首先探讨了某轿车从LS-DYNA 向RADIOSS 的转换方法，然后针对RADIOSS 格式的模型仿真分析结果与工程上的应用，利用整车64KPH 偏置碰、50KPH 全宽正碰、以及50KPH 的可移动变形壁障等试验测试数据进行了比较。
验证了RADIOSS 求解器计算结果的在工程上的可行性，以及与试验结果的一致性。
1 整车FE 模型的转换方法在某轿车碰撞安全性研究过程中，我公司已经使用LS-DYNA 软件在整车开发各阶段建立了整车碰撞有限元模型，并应用于整车开发过程中，且在整车开发各个阶段起到良好的设计指导作用。
本文以此轿车完善的整车碰撞有限元模型为基础，进行从LS-DYNA 格式到RADIOSS 格式的转换。
模型转换的主要步骤和内容如图1 所示，完整并系统的介绍了整车模型从开始转换到最终与试验验证的一系列过程，在此根据不同阶段的特殊情况，对其中重要的步骤做以详细的解释。
1.1 通过软件的自动转换首先，打开HyperWorks 的HyperCrash 模块，选择RADIOSS 格式，如图1 中虚线框图部分内容所示，导入LS-DYNA 格式的整车子模型文件。
在导入的过程中，系统会提示LS- DYNA 格式的材料将被转换为对应的RADIOSS 格式的材料，常用材料的转换。
PAM-CRASH 与常用汽车碰撞仿真分析软件接口的应用研究
方法验证
薄壁梁LS-DYNA模型与PAM-CRASH模型变形对比
PAM-CRASH座椅骨架
该方法仅通过PAM-CRASH自身的快速转换命令，无需第三方软件为接口，就能够实现 有限元模型的转换，不仅减少了工作量，节省了时间，而且降低了对开发人员的要求，减弱 了模型转换的难度。 实现LS-DYNA与PAM-CRASH模型的转换，能够避免重复的建模工作，从而提高研发的
方法二：基于PAM-CRAS速转换命令的模型转换流程图
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1、PAM-CRASH与有限元软件的接口
1.2 PAM-CRASH与LS-DYNA的接口
Data check:
（1）自动转换后的模型缺少PAM-CRASH控制卡片中单位制的设置 （2）LS-DYNA中基于RIGID WALL建立的刚性墙，在PAM-CRASH中不识别。 Penetration check:
►培养硕士、博士研究生近百人
2017/1/24
共 13 页 第 1 页
合作（与ESI）项目
项目一：微型客车抗撞性改进
一汽集团某微型客车抗撞性改进项目，通过结构改进和约束系统优化，提高了整车抗
撞性水平，使企业获利亿元以上。该项目获得2005年吉林省科技进步二等奖。
项目二：轿车侧面碰撞结构改进
用CAE分析手段进行了一汽某轿车侧面抗撞性改进和侧面气囊优化设计。
吉林大学汽车工程学院
PAM-CRASH 与常用汽车碰撞仿真分 析软件接口的应用研究
吉林大学被动安全课题组
指导教师：张君媛 教授 宣讲人：王楠
2017/1/24
吉林大学汽车被动安全
研究领域：
一、整车碰撞安全性设计 二、汽车安全系统零部件开发设计 三、车身安全部件的评价与轻量化设计
车辆工程技术的软件应用指南
车辆工程技术的软件应用指南随着科技的迅猛发展，车辆工程技术领域也迎来了软件应用的革新。
车辆工程技术的软件应用不仅提升了生产效率和品质，还改善了车辆的性能和安全性。
本文将介绍一些常用的车辆工程技术软件，并探讨它们的应用。
一、车辆动力学仿真软件车辆动力学仿真软件是用于模拟和分析车辆行驶性能的工具。
它能够预测车辆的加速度、制动距离、转向性能等关键指标，为车辆设计和开发提供重要的参考。
目前市面上比较常用的车辆动力学仿真软件有CarSim、ADAMS和Simscape等。
CarSim是一款被广泛应用于虚拟车辆测试和仿真的软件。
它能够考虑车辆的动力学性能、悬挂系统和轮胎特性，准确地模拟车辆在各种路况下的行驶状态，从而提供工程师们更准确的数据分析和决策依据。
ADAMS是一款用于模拟多体动力学的软件，也常被应用于车辆工程领域。
ADAMS能够建立复杂的车辆模型，并模拟车辆在多种路面和工况下的行驶状态。
它在车辆悬挂系统优化、驾驶行为分析和碰撞模拟等方面发挥着重要的作用。
Simscape是一种基于物理模型的仿真工具，可以用于建立车辆动力学模型。
它强调系统的物理特性和能量传递机制，能够准确预测车辆的运动和力学响应。
Simscape有助于工程师们更全面地理解车辆动力学，并进行优化和改进。
二、车辆电子控制单元（ECU）软件车辆电子控制单元（ECU）是车辆工程中不可或缺的组成部分，它负责监控和控制车辆的各种系统，如发动机、变速器和刹车系统。
ECU软件用于编程和配置ECU，保证车辆的正常运行和优化性能。
主要的ECU软件包括LabVIEW、Simulink和CANape。
LabVIEW是一种图形化编程环境，被广泛应用于ECU软件开发。
它具有友好的用户界面和强大的数据处理能力，能够快速开发和调试ECU软件，并进行模块化设计和测试。
Simulink是Matlab下的一款可视化建模和仿真软件。
车辆工程师可以使用Simulink进行系统级建模和控制策略设计，然后将生成的代码加载到ECU中。
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查看。
LS- DYNA与PAM-CRASH模型部分对应转换关系表
DYNA单元/部件 ELEMENT_
BEAM_{OPTION} *ELEMENT_BEAM_
PID_{OPTION} *ELEMENT_ DISCRETE *ELEMENT_
INERTIA *ELEMENT_ MASS_PART
*PART_INERTIA_ (OPTION}
37 CNTAC
36 CNTAC
36 CNTAC
34
CNTAC 34
TIED
DYNA材料 *MAT_RIGID
(20)
*MAT_NULL (009)
PAM 约束 RBODY /
RBODY /
KJOINT / LINCO / NODCO /
DYNA其他
*DEFINE_COO RDINATE_SYS
TEM
DYNA约束
*CONSTRAINED_EXTRA_ NODES_{OPTION}
*CONSTRAINED_RIGID _BODIES
*CONSTRAINED_JOINT_ CYLINDRICAL_{OPTION}
*CONSTRAINED_LINEAR
*CONSTRAINED_NODE_SET
PAM 接触 CNTAC
2019/12/26
基于HYPERMESH的模型转换流程图 共 13 页 第 6 页
1、PAM-CRASH与有限元软件的接口
1.2 PAM-CRASH与LS-DYNA的接口
方法二：基于PAM-CRASH快速转换命令的模型转换方法
基于PAM-CRASH快速转换命令的模型转换流程图
共 13 页 第 7 页
*DEFINE_CUR VE
*DEFINE_TRA NSFORMATIO
N *DEFINE_VEC
TOR *DATABASE_BI NARY_D3DUM
P
*INITIAL_VELOCITY
INVEL /
*CONSTRAINED_RIVET
PLINK /
*DATABASE_BI NARY_D3RASH 与常用汽车碰撞仿真分 析软件接口的应用研究
2019/12/26
吉林大学被动安全课题组 指导教师：张君媛 教授 宣讲人：王楠
吉林大学汽车被动安全
研究领域：
一、整车碰撞安全性设计 二、汽车安全系统零部件开发设计 三、车身安全部件的评价与轻量化设计
研究成果：
►国家和部省级项目16项 ►企业项目24项 ►发表EL及SCI论文50多篇 ►获吉林省科技进步奖2项 ►培养硕士、博士研究生近百人
*CONTACT_AUTOMATIC_ NODES_TO_SURFACE
*CONTACT_AUTOMATIC_ ONE_WAY_SURFACE_TO_
SURFACE_{OPTION} *CONTACT_AUTOMATIC_
ONE_WAY_SURFACE_ TO_SURFACE_TIEBREAK
_{OPTION}
HYPERMESH也可以查看由PAM-CRASH输出的.pc格式的文件。
2019/12/26
共 13 页 第 5 页
1、PAM-CRASH与有限元软件的接口
1.2 PAM-CRASH与LS-DYNA的接口
LS-DYNA的有限元模型可以通过一系列方法转换成PAM-CRASH模型。常用的转换 方 法 有 两 种 ， 一 种 是 以 HYPERMESH 为 接 口 的 模 型 转 换 方 法 ， 另 一 种 方 法 是 通 过 PAMCRASH自身的快速转换命令实现LS-DYNA有限元模型向PAM-CRASH模型的转换。 方法一：基于HYPERMESH的模型转换方法
1、PAM-CRASH与有限元软件的接口
1.2 PAM-CRASH与LS-DYNA的接口
方法二：基于PAM-CRASH快速转换命令的模型转换方法
自动转换命令将模型的信息包括单元、部件、接触、材料、载荷、约束及控制卡片
等，按照一定的对应关系从LS-DYNA格式转换成PAM格式。该对应关系可在帮助文档中
2019/12/26
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合作（与ESI）项目
项目一：微型客车抗撞性改进
一汽集团某微型客车抗撞性改进项目，通过结构改进和约束系统优化，提高了整车抗 撞性水平，使企业获利亿元以上。该项目获得2005年吉林省科技进步二等奖。
项目二：轿车侧面碰撞结构改进
用CAE分析手段进行了一汽某轿车侧面抗撞性改进和侧面气囊优化设计。
常用的汽车碰撞仿真软件与PAM-CRASH之间的关系图
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1、PAM-CRASH与有限元软件的接口
1.1 PAM-CRASH与HYPERMESH的接口
HYPERMESH可以将划分好的网格文件以.pc格式输出，进而在PAM-CRASH 中添加材料、接触、载荷、约束以及连接等信息，以建立完整的有限元模型； HYPERMESH 也 可 以 直 接 建 立 完 整 的 有 限 元 模 型 并 以 .pc 格 式 输 出 ， 然 后 在 PAM-CRASH中进行求解计算。
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• 汽车被动安全性基础（本科生） • 汽车被动安全及其仿真技术（硕士研究生） • 安全气囊传感原理（博士研究生） • 汽车碰撞力学（博士研究生）
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PAM-CRASH 与其它常用汽车碰撞仿真分析软件接口
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PAM材料 Beam MATER /
200 Shell MATER /
DYNA载荷
*BOUNDARY_ PRESCRIBED_MOTION
*BOUNDARY_SPC
PAM单元/部 件
BEAM / PLINK / SPRING / MASS /
NSMAS /
PART /+ RBODY / (Type 3) + INVEL PAM载荷
3D BC
BOUNC
*LOAD_NODE_SET
CONLO /
*LOAD_SEGMENT_SET
*INITIAL_FOAM _REFERENCE_GEOMETRY
PREFA / METRC /
DYNA接触
*CONTACT_AIRBAG_ SINGLE_SURFACE
*CONTACT_AUTOMATIC _GENERAL
*CONTACT_AUTOMATIC_ GENERAL_INTERIOR