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除此之外，車輛還需要和地面接觸（否則會因為自重而自由落體），同樣通過剛性墻模擬地面。從接觸面選擇車輪即可。自接觸在碰撞過程中，車輛自身各部件之間也會發(fā)生接觸。因為無法知道哪些部件會接觸，所以這里使用的接觸類型是自接觸，關鍵字：CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE。和剛性墻一樣，自接觸不需要設置主接觸面，只設置從接觸面即可。

本文檔詳細介紹了輪船碰撞仿真的主要技術點，包括幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件、計算設置和結果分析等內容。通過本指導，用戶可以掌握輪船碰撞仿真的核心步驟和注意事項。2. 幾何處理2.1 幾何簡化 使用三維實體單元會導致計算量顯著增加，尤其是在沖擊和震動分析中。所以需要將三維幾何模型簡化為殼模型（Shell Model），以減少計算量。

ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導手冊本案例文檔，適合本科畢業(yè)設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結果處理等各個方面。設置方法程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。附帶詳細講解視頻和案例模型1.

為了測得汽車在碰撞過程中，方向盤對人體的侵入量，提取轉向管柱沿碰撞方向的位移分布曲線。如圖為轉向柱在整個碰撞過程中的相對位移曲線，計算其峰值與回彈點之間的差值即可得到轉向柱在碰撞過程中發(fā)生的相對位移量（侵入量）。 從圖中可以計算出轉向柱侵入位移為74.579mm。因此，在行車過程中切記系好安全帶，減小身體與方向盤等之間的接觸距離。

軌道交通行業(yè)的車輛被動安全設計；4. 航空、電子和普通家用產品等領域的聚合物零件在動態(tài)條件下的機械行為預測；5. 自沖鉚過程鋁板斷裂行為的預測。LS-Dyna采用*MAT_ADD_EROSION來設置GISSMO失效模型 ，如圖4所示。

上傳一款工作用的55t鞍式列車模型，hypermesh格式，可用于ls-dyna的碰撞分析，材料參數都已經設置好，開箱即用，適用于Ls-Dyna初學者，用于實際仿真的模型結果如上所示，有機會出一期單獨的碰撞教程。汽車碰撞仿真是一種通過計算機軟件模擬汽車碰撞過程的技術，它可以幫助工程師更好地了解汽車在碰撞中的行為和乘員的受傷情況，從而優(yōu)化車輛的安全性能。

當汽車遭受碰撞且減速度達到設定閾值時，滾軸產生的慣性力將大于片狀彈簧的彈力。滾軸在慣性力作用下就會克服彈簧彈力向右滾動，滾動觸點與固定觸點接觸，如圖3所示。當傳感器用作碰撞信號傳感器時，滾動觸點與固定觸點接觸則將碰撞信號輸入SRSECU；當傳感器用作碰撞防護傳感器時，則將點火器電源電路接通。

預瞄描接觸傳感器 接觸傳感器并不是傳統(tǒng)意義上的PreScan傳感器。它的核心是封裝了一個物理引擎，并創(chuàng)建了自己的碰撞世界背景。使用物理引擎，PreScan可以計算幾何交點與相關數據，如接觸法線，接觸位置和穿透深度。 這個 "傳感器 "也是PreScan三維車輛動力學不可或缺的。

如果整車進行剛體化后再運行則可行，可將整車進行剛體轉換，并以較大的時間步長運行，若駕駛員或車輛預見即將發(fā)生碰撞事件，可以方便地將整車再切換回可變形模型，并繼續(xù)運行。若IPG CarMaker判斷不會發(fā)生碰撞事件，則無需運行碰撞場景。利用IPG CarMaker獲取數據后，運行Python腳本將數據導入NEON_RIG模型（剛體車輛模型）。

圖5 車輛-鋼軌-減速器剛柔耦合模型 3 模型參數3.1 接觸參數設置由于車輛、鋼軌以及減速器之間都是通過接觸實現力的傳遞。接觸力計算過程中摩擦系數的確認十分重要，摩擦系數與摩擦材料、表面粗糙程度、摩擦介質等因素密切相關[12]。減速器中與車輪接觸的制動軌是由鋼軌加工而成，摩擦系數μ一般為0.1[13]。

圖3 軸套力參數設置 1.3.3 定義接觸力 建立小球與小球之間的接觸力（contact），相關參數如下圖4所示，一般默認即可，也可以適當把調高懲罰因子。

首先建立3輛車（Host車、1號lead車、2號lead車）在三車道的道路上的初始位置場景，車輛在同一車道以120 Km/h、60 Km/h、40 Km/h不同的車速下行駛（未考慮設置車輛發(fā)生碰撞后的細節(jié)狀態(tài)）；分別設定車輛及雷達傳感器相關參數，圖4為車輛動力學參數示例，圖5為2D車輛安裝多個雷達傳感器與道路顯示界面，圖6為3D車輛場景。

隨著汽車行業(yè)安全法規(guī)不斷升級，超高強鋼結構件在汽車碰撞過程中需要吸收更大的能量；同時，隨著材料強度的上升，其韌性通常會有所下降[2]，因而導致車輛關鍵結構件在碰撞過程中開裂失效風險顯著增加，嚴重影響車輛被動安全性能。為此，汽車行業(yè)普遍采用有限元仿真分析方法來預測超高強鋼材料在碰撞工況下的失效行為[3,4,5,6,7]，為車輛結構與用材設計提供優(yōu)化方向。

材料設置完成后通過定義剛體約束對金屬管進行自由度的約束，以符合實際工況；需要注意的是，在定義預定義場中，通過create predefined field命令定義施加在金屬管上的角速度范圍，這里的角速度應為弧度制，旋轉方向遵從右手螺旋規(guī)則。之后施加對稱邊界條件及接觸屬性設置后，便可提交作業(yè)至Job Manager求解算例。圖2為金屬管網格劃分完成的有限元模型。

臺球速度矢量圖總結本仿真使用顯式動力學模擬了臺球碰撞過程。顯式動力學適用于此類仿真，因為它涉及高動態(tài)效應和短時接觸。所有部件均設置為剛體以節(jié)省計算時間。仿真還闡述了時間步長與接觸之間的關系：時間步長必須足夠小以捕捉短暫的接觸過程，否則會發(fā)生不切實際的接觸穿透。<< 觀看案例視頻教程 >>