PAM-CRASH 与常用汽车碰撞仿真分析软件接口的应用研究

方法一：基于HYPERMESH的模型转换方法
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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
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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
常用的汽车碰撞仿真软件与PAM-CRASH之间的关系图
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
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
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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
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 查看。
H点测量 • 安全性：在汽车仿真碰撞模拟过程中，H点位置对乘员响应值有很大影响 • 舒适性：H点位置影响压力分布
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吉林大学汽车工程学院
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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
201wk.baidu.com/1/24
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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
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。
计算效率。
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基于PAM-COMFORT 的座椅舒适性评价
1、PAM-COMPORT功用
• 座椅设计 • 座椅制造 • 乘员定位
2、PAM-COMFORT特点
• H点测量仪 • 泡沫、缝线、包裹、覆盖物、填料、悬挂，腰部系统，乘员监测系统，框架的变形等
3、课题组研究内容
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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。 HYPERMESH也可以查看由PAM-CRASH输出的.pc格式的文件。
LS- DYNA与PAM-CRASH模型部分对应转换关系表
PAM单元/部 件 BEAM / PLINK / SPRING / MASS / NSMAS / PART /+ RBODY / (Type 3) + INVEL PAM载荷 3D BC BOUNC CONLO / PREFA / METRC / DYNA接触 *CONTACT_AIRBAG_ SINGLE_SURFACE *CONTACT_AUTOMATIC _GENERAL *CONTACT_AUTOMATIC_ GENERAL_INTERIOR *CONTACT_AUTOMATIC_ NODES_TO_SURFACE *CONTACT_AUTOMATIC_ ONE_WAY_SURFACE_TO_ SURFACE_{OPTION} *CONTACT_AUTOMATIC_ ONE_WAY_SURFACE_ TO_SURFACE_TIEBREAK _{OPTION} DYNA约束 *CONSTRAINED_EXTRA_ NODES_{OPTION} *CONSTRAINED_RIGID _BODIES *CONSTRAINED_JOINT_ CYLINDRICAL_{OPTION} *CONSTRAINED_LINEAR *CONSTRAINED_NODE_SET PAM 接触 CNTAC 37 CNTAC 36 CNTAC 36 CNTAC 34 CNTAC 34 DYNA材料 PAM材料 Beam MATER / 200 Shell MATER / 100 Solid MATER / 99 Beam MATER / 200 Shell MATER / 100 Solid MATER / 99 DYNA其他 *DEFINE_COO RDINATE_SYS TEM *DEFINE_CUR VE *DEFINE_TRA NSFORMATIO N *DEFINE_VEC TOR *DATABASE_BI NARY_D3DUM P *DATABASE_BI NARY_D3PLOT PAM其他 FRAME / FUNC / TRSFM / FRAME / OCTRL / RSTOUTPUT (Interval) OCTRL / DSYOUTPUT (interval)
其他需要修改的常用问题： （1）载荷的加载问题。以加载初速度为例，在PAM-CRASH中若被加载件为刚体，则初速度 只需加载到其重心上；若被加载件不是刚体，需要加在整个部件上。 （ 2 ）关于刚体建立的问题，在 LS-DYNA 中只要给部件赋予刚体材料即是刚体，而在 PAMCRASH中只有将部件创建成RIGID BODY才是刚体。
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
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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:
DYNA单元/部件 ELEMENT_ BEAM_{OPTION} *ELEMENT_BEAM_ PID_{OPTION} *ELEMENT_ DISCRETE *ELEMENT_ INERTIA *ELEMENT_ MASS_PART *PART_INERTIA_ (OPTION} DYNA载荷 *BOUNDARY_ PRESCRIBED_MOTION *BOUNDARY_SPC *LOAD_NODE_SET *LOAD_SEGMENT_SET *INITIAL_FOAM _REFERENCE_GEOMETRY *INITIAL_VELOCITY
►培养硕士、博士研究生近百人
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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。
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2、PAM-CRASH与多刚体软件的接口
实现了多刚体‒有限元耦合仿真技术，采用该方法可以进行基于人体损伤特征 的模块化的局部有限元假人建模，对需要详细分析的人体部位用精细的有限元模型
来代替常规的多刚体模型，在满足损伤分析对模型精度要求的前提下，确保一定的
效率，并且能够为不同研究机构之间的交流提供便利。
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2、PAM-CRASH与多刚体软件的接口
准备工作：
• PAM-CRASH（2010）和MADYMO（6.x版本） • 在PAM-CRASH中设置好与MADYMO软件及其假人库的链接路径。
具体操作：
• 在PAM-CRASH中打开.pc格式的有限元模型以及.xml格式的MADYMO多刚体假人模型； • 通过SAFE TOOLS中的耦合选项，将MADYMO的多刚体假人作为一个部件导入到PAMCRASH有限元模型中，此时该多刚体假人模型部件具有默认的材料属性 将假人摆放到合 适的位置，并建立相应的接触； • 将耦合后的文件以.pc格式输出，即可提交计算。