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