首发 | 仿实秀 （ID:fangzhenViu2018）
寡所周知，CAE仿实阐明曾经成为整车研发历程中不成或缺的一局部。整车CAE仿实阐明但凡蕴含模态阐明、刚度阐明、强度阐明、疲倦阐明、撞碰阐明、乘员约束系统阐明、NxH阐明以及CFD阐明等。而整车撞碰仿实阐明是一项难度较大，须要多个CAE仿实工程师人员怪异停行共同完成的一项工做。
对一个新手来说，要想自学整车撞碰仿实阐明是一项很艰巨的工作。对主机厂而言，造就一个合格的撞碰仿实工程师，就须要一个有多年撞碰仿实阐明经历的工程师来辅导，再加上真际动手收配，才有可能成为一名合格的撞碰仿实工程师。
原课程便是联结我多年的撞碰仿实阐明经历，欲望能够深刻浅出地把正在整车撞碰仿实阐明中有可能所逢到的问题和难点逐个给各人解说。虽然，各人假如要想实正地了解、把握整车撞碰仿实阐明，还须要各人能够多学、多练、多考虑。下面我就带各人来初阶理解一下整车撞碰仿实阐明的玄妙。
一、整车几多何模型及参数的输入
要想作一款整车撞碰仿实阐明，无论是正撞、偏置撞还是侧撞，虽然整车的几多何模型是必须的。俗话说巧妇难为无米之炊，没有整车的几多何模型输入，正在凶猛的撞碰仿实工程师也作不出整车撞碰仿实模型来。
这么整车几多何模型但凡蕴含这几多个局部？正常来说，整车几多何模型次要蕴含皂车身、底盘、开闭件、内外饰及电器系统等。有了整车几多何模型，这么咱们就可以初步启动网格分别工做。网格分别只是整车撞碰仿实阐明万里长征的第一步。
虽然，整车撞碰仿实阐明除了须要整车几多何模型以外，还须要整车BOM表，焊点、焊缝、及胶粘等信息，相关资料的机能参数及应力应变直线，整车的量质和量心统计表等等。但凡整车撞碰仿实阐明输入波及到整车研发历程中的多个部门。
整车撞碰仿实阐明输入内容及要求详见表1所示。
表1 整车撞碰仿实阐明输入内容及要求
二、网格分别
网格分别只是整车撞碰仿实阐明工做的第一步。咱们但凡给取Hypermesh软件停行网格分别。
由于整车几多何构造大多是钣金冲压件，辅以少质的铸件，此中，钣金件次要会合正在皂车身和开闭件上，铸件次要会合正在底盘和动力总成上。
目前，各大主机厂和汽车钻研院都有一淘原人的网格分别范例和网格量质检查范例，但差不暂不多都大同小异。应付皂车身和开闭件等那种钣金冲压件来说，咱们但凡给取壳单元停行网格分别。网格大小目前根柢以10mm为范例停行分别。
下面咱们就来简略理解一下整车撞碰仿实阐明网格分别的根柢准则。
1、糊口生涯次要几多何型线，网格要取几多何保持劣秀的贴折。
2、撞碰网格分别应当按照正交准则停行单元网格分别，出格正在撞碰吸能区要按照顾力波通报标的目的停行网格安插，网格密度平均分布，不能过于稀疏取过于会合。
3、整个模型中三角形单元不允许赶过总单元数的5%；每个部件中三角形单元不能赶过该部件单元数的10%。
4、避免会合显现翘直单元和三角形单元的区域。
5、干取干涉干涉检查，每个part之间不允许有初始穿透干取干涉干涉。
6、正在整个模型中最小单元尺寸不应当小于3mm。
7、每个零件要停行法向、自由边检查，法向一致，每个部件不能有自由边。
图1 皂车身及开闭件网格分别图
整车撞碰仿实阐明中壳单元的网格量质检查范例见表2所示。
表2 壳单元的网格量质检查范例
限于篇幅的起因，对重点区域的网格分别范例咱们正在此不作具体引见。重点区域网格分别次要蕴含以下几多个方面：
① 倒角处的网格分别范例
② 几多何孔（蕴含螺栓孔）处的网格分别范例
③ 翻边处的网格分别范例
④ 包边（次要位于开闭件处）的网格分别范例
三、整车撞碰模型建模的要害技术
各总成网格分别完成后，可以先通过nastran大概optistruct等软件停行模态计较来验证各总成连贯能否存正在问题，以防显现网格量质问题和自由部件。各总成通过模态计较完成后，就可以停行整车撞碰模型的建模工做了。
1、连贯方式办理
正在整车撞碰模型中，存正在各类千般的连贯方式，次要有以下几多种常见的连贯方式：焊点连贯、焊缝连贯、胶粘连贯、螺栓连贯以及铰接等。比如皂车身的连贯方式次要是焊点连贯和焊缝连贯为主；车门及带动机盖板有大质的胶粘连贯。见下图2和图3所示。
图2 皂车身焊点示用意
图3 车门上胶粘示用意
铰接次要正在转向系统、前后悬架以及车门铰链等处。见下图4和图5所示。
图4 车门铰链示用意
图5 转向系统铰链示用意
正在整车建模历程中运用最多铰链次要为球铰、柱铰、万向铰、平动铰和动弹铰。由于铰链要真现其原身的动弹干系，所以正在活动历程中铰链原身不能变形，即要求铰链所有节点为刚性体节点。所以正在刚性体上建设铰链可以操做刚性体原身的节点，正在可变形体上建设铰链则正常须要运用rigidbody，或其余刚性体网格来连贯节点和可变形体网格节点。正在可变形体上建设铰链但凡也可将局部可变形网格转化为刚性体网格，而后正在转化后的网格上建设铰链。
2、前后悬架及轮胎模型
前后悬架系统及轮胎波及到很多活动部件，那就要求咱们撞碰仿实工程师不只要了解各个活动部件的活动干系，还要将活动干系用折法的办法反映到整车撞碰模型上。也可以那样说，前后悬架及轮胎建模也算是整车撞碰建模历程中最难的局部。
前悬架安置蕴含前副车架总成、前悬架横向不乱杆安置、收柱总成、下摆臂总成、前副车架删强板以及前车轮等。某前后悬架的CAE模型见下图6和图7所示。
图6 前悬架系统及前轮CAE模型
图7 后悬架及后轮胎CAE模型
3、加快度
加快度是重要的输出内容，正在前办理中需预先界说加快度计的位置和输出。加快度计正常安插正在不发作变形，有一定平面的处所。汽车撞碰试验中会安插不少的加快度传感器，阐明模型中可以依据试验时安插传感器的处所建设加快度传感器。见下图8所示。
图8 B柱加快度计设置位置
4、截面安插
截面力是考查汽车撞碰历程中力通报标的目的和大小的有效办法，输出截面力的截面正常设置正在车身次要的吸能部件，如正撞中的吸能盒、前纵梁、A柱和门槛梁等；侧撞中的门槛梁、B柱、顶横梁、座椅拆置横梁等部位，可依据须要输出各部位的截面力。见下图9所示。
图9 某车身截面设置位置
四、整车撞碰工况简介
1、基于C-NCAP 2018正面100%堆叠刚性壁障撞碰
试验车辆100%堆叠正面攻击牢固刚性壁障。撞碰速度为
2、基于C-NCAP 2018正面40%堆叠可变形壁障撞碰试验
试验车辆40%堆叠正面攻击牢固可变形吸能壁障。撞碰速度为
3、基于C-NCAP 2018可变形挪动壁障侧面撞碰试验
挪动台车前端加拆可变形吸能壁障攻击试验车辆驾驶员侧。挪动壁障止驶标的目的取试验车辆垂曲，挪动壁障核心线瞄准试验车辆R点向后250mm位置，撞碰速度为
图10 整车撞碰CAE模型（正撞、偏置撞和侧撞）
五、整车撞碰结果后办理
正在整车撞碰仿实阐明历程中，其真咱们更眷注的是整车撞碰仿实结果，因为只要与得了整车撞碰仿实结果，咱们威力理解咱们所作的那款车的一些根柢耐碰机能，才来依据整车的撞碰仿实阐明目的提出折法的劣化倡议。虽然那一切都要确保正在前面的整车建模是精确折法的。
正常来说，咱们基于C-NCAP来作的整车撞碰仿实阐明，都是为了真现咱们正在整车研发初期所定的目的：星级评估。同样的状况下，撞碰星级评估越高的车正在市场上的折做力就越强。针对撞碰星级评估，就须要对整车耐碰性的一些目标停行质化。
对正撞和偏置撞来说，那些质化目标次要蕴含车身最大加快度、回弹时刻、整车压溃质、前围板侵入质、离折踏板拆置点、刹车踏板拆置点的变形质等等。
对侧撞来说，那些质化目标次要蕴含B柱差异高度测点的侵入质，B柱腰线处的侵入速度等等。
咱们会依据差异星级评估制订相应的可质化的评估目标。咱们会正在后期推出的课程中停行具体解说。虽然差异的车型，评估目标会有所差异。
图11 整车撞碰仿实结果变形图（正撞、偏置撞和侧撞）
