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第1章 汽车被动安全仿真简介1

1.1 汽车安全法规1

1.2 汽车被动安全分析方法发展4

1.3 被动安全仿真分析方法介绍7

1.3.1 弹簧／阻尼质量单元分析方法7

1.3.2 多刚体仿真分析方法8

1.3.3 有限元仿真分析方法9

1.4 常用软件简介10

1.4.1 HyperWorks简介10

1.4.2 LS-DYNA简介11

1.4.3 MADYMO简介12

1.5 LS—DYNA的汽车碰撞分析12

1.5.1 K文件13

1.5.2 材料模型14

1.5.3 单元属性16

1.5.4 沙漏控制16

1.5.5 接触控制17

1.5.6 时间步长控制17

第2章 HyperMesh前处理18

2.1 HyperMesh基本操作18

2.1.1 HyperMesh界面18

2.1.2 快捷键与工具栏19

2.1.3 子面板菜单20

2.1.4 对象选择器21

2.1.5 方向选取器21

2.1.6 Model功能菜单22

2.1.7 Mask By Config功能菜单23

2.1.8 Import和Export功能菜单24

2.2 几何清理与网格划分24

2.2.1 模型导入24

2.2.2 几何清理25

2.2.3 二维网格划分27

2.2.4 三维网格划分28

2.2.5 无几何网格划分30

2.2.6 网格检查与优化31

2.2.7 整车网格划分流程32

2.2.8 实例33

2.3 HyperMesh的模型搭建35

2.3.1 零部件定位35

2.3.2 材料和属性设置35

2.3.3 简单连接设置38

2.3.4 加载和约束设置38

2.3.5 计算设置和输出39

2.4 汽车保险杠低速碰撞仿真实例40

2.4.1 概述40

2.4.2 网格模型检查40

2.4.3 连接设置40

2.4.4 配重和接触设置42

2.4.5 约束和加载设置43

2.4.6 计算参数设置44

2.4.7 提交计算46

第3章 HyperWorks后处理47

3.1 HyperMesh后处理47

3.2 HyperView后处理47

3.2.1 基本界面47

3.2.2 实例分析48

3.3 HyperGraph后处理54

3.3.1 基本界面54

3.3.2 实例分析55

3.4 MediaView和HyperGraph 3D后处理59

3.4.1 MediaView简介59

3.4.2 HyperGraph 3D简介60

3.5 HyperWorks后处理平台60

第4章 模型结构及车身建模方法62

4.1 整车碰撞建模方法概述62

4.1.1 概述62

4.1.2 模型结构62

4.1.3 建模原则63

4.2 基础操作64

4.2.1 网格划分及孔洞处理64

4.2.2 网格的创建、分割和合并64

4.2.3 查找、隐藏和删除65

4.2.4 旋转、对称、平移和复制66

4.2.5 节点的替换、重合、分离、对齐67

4.2.6 定位和坐标轴置换68

4.2.7 单元编号68

4.2.8 网格和节点穿透检查69

4.2.9 材料和属性设置69

4.2.10 曲线创建与查看71

4.2.11 模型统计71

4.2.12 Components与材料、属性对应关系72

4.3 车身相关部件建模73

4.3.1 相对静止部件的连接建模73

4.3.2 运动件的连接建模78

4.3.3 焊点的连接建模80

4.3.4 一维质量单元建模85

4.3.5 box和set的设置86

4.3.6 接触设置86

4.3.7 Contactsurfs接触面生成88

4.3.8 部件沙漏控制92

4.4 常用材料和属性关键字93

4.4.1 MAT3关键字93

4.4.2 MAT98关键字94

4.4.3 MAT100关键字94

4.4.4 MAT S01和MAT S02关键字95

4.4.5 SECTION_BEAM关键字95

4.4.6 SECTION_DISCRETE关键字96

4.4.7 SECTION_SOLID关键字96

第5章 底盘建模及整车仿真98

5.1 底盘建模98

5.1.1 转向及前副车架系统98

5.1.2 悬架99

5.1.3 轮毂103

5.1.4 轮胎105

5.1.5 动力总成106

5.1.6 悬置107

5.1.7 散热器110

5.1.8 排气系统110

5.1.9 局部坐标系111

5.1.10 矢量112

5.2 整车碰撞仿真112

5.2.1 刚性墙和地面建模112

5.2.2 初始速度设置113

5.2.3 重力加速度设置114

5.2.4 约束设置115

5.2.5 输出控制设置116

5.2.6 加速度传感器118

5.2.7 位移和转角变化输出119

5.2.8 力和弯矩输出119

5.3 计算控制参数121

5.3.1 CONTROL_HOURGLASS关键字121

5.3.2 CONTROL_CONTACT关键字122

5.3.3 CONTROL_ENERGY关键字123

5.3.4 CONTROL_OUTPUT关键字123

5.3.5 CONTROL_SHELL关键字124

5.3.6 CONTROL_SOLID关键字124

5.3.7 CONTROL_TERMINATION关键字124

5.3.8 CONTROL_TIMESTEP关键字125

5.3.9 DATABASE_BINARY_D3PLOT关键字125

5.3.10 DATABASE_BINARY_D3THDT关键字125

5.4 整车碰撞模型126

第6章 正面碰撞仿真分析127

6.1 正面100％刚性壁碰撞127

6.1.1 概述127

6.1.2 模型检查和状态确认130

6.1.3 材料和零部件试验133

6.1.4 仿真结果分析135

6.2 正面40％可变形壁障偏置碰撞144

6.2.1 概述144

6.2.2 模型检查和状态确认145

6.2.3 仿真结果分析146

6.3 正面碰撞工况对车辆结构设计的要求147

第7章 侧面碰撞仿真分析148

7.1 侧面移动障碍壁碰撞148

7.1.1 法规试验148

7.1.2 C-NCAP侧碰试验149

7.1.3 试验分析150

7.1.4 模型检查和状态确认151

7.1.5 侧碰测量单元位置152

7.1.6 材料和零部件试验154

7.1.7 侧碰仿真结果分析154

7.2 侧面刚性柱碰撞161

7.2.1 试验内容162

7.2.2 仿真分析163

7.2.3 测量单元设置164

7.2.4 仿真结果分析164

第8章 整车翻滚、追尾、儿童保护、行人保护仿真分析165

8.1 整车翻滚试验165

8.1.1 车顶静态压溃试验165

8.1.2 平台翻车试验167

8.1.3 螺旋翻滚试验168

8.2 翻滚仿真分析168

8.2.1 测试单元设置169

8.2.2 车顶静态压溃试验仿真170

8.2.3 整车翻滚试验仿真172

8.3 追尾（鞭打）试验仿真173

8.3.1 鞭打试验173

8.3.2 鞭打试验评测方法174

8.3.3 鞭打试验仿真计算177

8.4 儿童保护178

8.4.1 试验方法概述178

8.4.2 欧洲NCAP儿童保护评价179

8.4.3 儿童保护仿真分析180

8.5 行人保护180

8.5.1 行人保护冲击器简介181

8.5.2 欧洲NCAP行人保护评价183

8.5.3 行人保护仿真分析186

8.5.4 行人保护优化187

第9章 乘员约束系统仿真分析189

9.1 乘员约束系统仿真189

9.1.1 乘员假人模型190

9.1.2 安全带建模191

9.1.3 气囊建模195

9.1.4 转向管柱建模196

9.1.5 座椅和车身模型196

9.2 约束系统零部件试验197

9.2.1 气囊零部件试验197

9.2.2 安全带零部件试验198

9.2.3 转向管柱压溃试验198

9.3 计算结果查看199

9.3.1 动画效果查看199

9.3.2 安全带数据的查看200

9.3.3 假人头部伤害值查看200

9.3.4 假人颈部伤害值查看200

9.3.5 假人胸部伤害值查看202

9.3.6 假人大腿部伤害值查看202

9.3.7 假人小腿部伤害值查看203

9.3.8 假人腰部伤害值查看204

9.4 侧碰、鞭打和儿童约束系统建模205

参考文献206