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碰撞、安全性和冲击

Altair 为所有有关碰撞和安全性的仿真提供首选解决方案。其范围覆盖从大型结果文件远程仿真到建模与仿真的所有层面。

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PSA 标志雪铁龙和 Bull 的 RADIOSS 案例研究 标志雪铁龙与 Altair、Bull、PRACE 等公司协作,对汽车碰撞断裂仿真进行研究,从而找出改进材料失效准则及提高裂纹预测水平的方法。 Read the Case Study
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Anadolu Isuzu 利用 HyperWorks 产品提高了卡车的安全性 Anadolu Isuzu 正在他们的卡车和公共汽车的设计验证过程中应用 Altair 产品。

碰撞和安全条件是促使大多数运输行业改进设计的重要因素。在汽车行业尤其如此。

HyperWorks 是在碰撞和安全性设计方面领先的 CAE 集成平台。 它涵盖了从网格划分到优化的所有步骤,包括:

  • 利用 HyperMesh 进行车辆建模和装配

  • 利用 HyperCrash 进行分析设置,包括模型检查、假人定位和气囊折叠等

  • 借助 RADIOSS 进行碰撞分析

  • 借助 HyperView 进行可视化,包括分析结果和自动生成报告等

  • 借助 HyperStudyOptiStruct 进行研究和优化

Quote
“Altair HyperWorks,尤其是 HyperMesh、OptiStruct、RADIOSS 和 HyperView,是我们为 Dorel Juvenile 等客户提供支持服务使用的常规标准工具,能够在更短的上市时间内开发出更好、更具创新性的产品。”

–Harold van Aken

Code Product Solutions CEO兼高级仿真工程师


查看案例研究


图库

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利用 RADIOSS 对具有 1000 万元素的模型进行高性能碰撞分析 通过 RADIOSS 来设定汽车堆积基准 在 solidThinking Evolve 中可对碰撞结果进行照片级渲染 在 HyperView 中实现视频叠加 HyperCrash 专门的碰撞前处理功能 乘员安全仿真
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车辆建模

HyperMesh 为用户提供一整套先进易用的 CAE 模型建模与编辑工具。

  • 利用 CAD 处理碰撞问题:检测具体几何特征,如珠粒、挤压源、圆角和凸缘 

  • 删除不需要的孔或围绕螺栓位置增加垫片

  • 中面创建和处理

  • 变形

  • 实体网格划分(实体可映射后进行六面体网格划分)

请体会一下,全世界的交通工程师为何都认为 HyperWorks 是碰撞和安全条件下,结构设计的最佳分析工具套件。

分析设置

HyperCrash 是 HyperWorks 仿真框架中一款用于碰撞分析和安全评估的高度调试建模环境。

  • 高度定制的碰撞和安全建模环境

  • 快速、高质量的模型创建和设置

  • 基于数据库的部件替换工具

  • 先进、直观且面向碰撞的 GUI

  • 系统交换

  • 用于网格校正的网格工具

  • 质量平衡

  • 连接(创建、修改和检查、导入等)

  • 多求解器转换功能

  • 安全

    • 假人模型定位

    • 支持 FTSS 假人模型

    • 安全带生成器

    • 折叠安全气囊

    • 座椅变形工具

    • 数据库

碰撞分析

RADIOSS 是一款领先解决方案,用于对高度复杂问题进行仿真,如如接触、冲击、与汽车安全相关的性能、乘员行为、制造工艺、非线性材料和流体结构耦合情景等。Altair RADIOSS 是一款 5 星级碰撞工具。

RADIOSS 14.0 版本

接触

  • 改进的罚函数绑定接口 (/INTER/TYPE2 Spotflag=26) 可扩大应用范围,提高仿真结果质量

  • 可输入静态摩擦、动态摩擦和阻尼系数,从而更好地控制接触 (/INTER/TYPE6) 中刚体零部件之间的相对运动

  • 新常规接触 (/INTER/TYP24) 中的新选项可以解决电子设备跌落测试中的高难度问题

单元

  • 使用单元集群,可更轻松地计算多单元连接模型的受力和力矩,还能定义全局失效参数

  • 经过大变形或损伤后,实体单元可转而采用光滑粒子流体运动学 (SPH) 技术

  • 可以使用新的弹簧单元(/PROP/TYPE46) 对肌肉活动进行仿真

材料定律和失效准则、EOS

  • 可以定义复合材料的堆叠和铺层,以此简化 RADIOSS 和 OptiStruct 求解器之间的通信

  • 测试版本支持与 MDS 直接耦合

  • UHSS 材料模型有助于计算热冲压过程中的机械、金属和热变化 (/MAT/LAW80)

  • 使用全新 Hill 各向异性准则和应力硬化条件下的非关联可塑性屈服准则,并结合 Swift 和 Voce 公式(/ MAT / LAW84)可提高局部可塑性和损伤建模水平,可将局部可塑性和损伤链接到 MIT (/ FAIL / EMC) 的扩展 Mohr-Coulomb 失效准则

  • 可以基于弹塑性材料 (/FAIL/ NXT) 局部分歧理论和不稳定理论更好地预测金属成型过程中的断裂极限

  • 改进并扩展了 XFEM 失效方法,包含更多壳表达式

常规功能

  • 有限体积法 (FVM) 可在多 CPU(单机)中并行处理,并可在 RADIOSS 启动器中自动完成初始体网格划分

  • 新增的位移 (/IMPDISP/FGEO) 或速度 (/IMPVEL/FGEO) 功能可轻松地将气囊从折叠位置设为车辆中的初始位置

  • 可在 RADIOSS 中设置优化参数,通过等效静态载荷法 (ESLM) 和 OptiStruct 功能对任意形状、任意大小、拓扑、形貌和复合材料进行优化

改进

  • 已通过各种 RADIOSS 选项对多域方法进行改进,以获得更佳的性能、可扩展性和兼容性。时程输出现可写入单个文件

  • 对于子模型方法,可同时写入来自同一模型的多个截面文件

  • 通过高级质量缩放方法 (AMS) 可使用更多的运动学约束 (RBE2, RBE3)

  • 动态用户库(.dll 或 .so)可通过免费的编译器进行编译,动态用户库的成本可在优化HMPP 区域分解时加以考虑

  • 已改进全局 HMPP 可扩展性并降低了模型的 CPU 成本(约 20%)

TASS 的 MADYMO 包括 WorkSpace 前处理和后处理工具、MADYMO 假人模型数据库和 MADYMO 耦合求解器,因此,所有 MADYMO 假人或人体模型都能用于与 RADIOSS 等外部 FE 求解器的联合仿真。

可视化

HyperWorks CAE 环境不仅拥有一流的 3D 动画技术,还可以处理多体仿真结果数据。HyperViewHyperGraph 可提供完全后处理和可视化环境,适用于碰撞仿真,工程数据以及包括同步在内的数字视频管理。

其他特性包括:

  • 流程化 GUI,可快速地对结果进行可视化、对比和检查

  • 多模型支持

  • 极速后处理器 - 树立了后处理速度与集成测试数据和 CAE 结果的新标准 (H3D 和 ABF 格式)

  • 直接导出至 MS Office

  • 报告模板

  • 紧密集成式环境

  • 动画、视频和绘图可在一个窗口内呈现

  • 支持动画和绘图之间进行交互

  • 开放式架构

  • 可通过 TCL/TK 进行定制和扩展

  • 已与 Altair 流程管理器集成

研究与优化

HyperStudy 是一款优化随机软件,用于开发并优化设计的性能和稳健性。由于采用独特架构,该软件可与当今市场中的大多数求解器搭配使用。

该软件的功能包括:

  • 模型评估和流程管理

  • 设计挖掘:

    • 敏感性

    • 稳健性

    • 可靠性

  • 组件优化

  • 材料特性评定

  • 设计自动评定(参照 EuroNcap 或 IIHS 标准 )

Impact Design 的 Crash Cad Calculate (CCC) 软件用于设计和优化为创建任何防撞结构而使用的横梁的薄壁截面。在 CCC 中,用户可以对不同的横截面进行建模和计算,对各横截面的材料进行编辑并比较结果。CCC 还能够优化横截面的几何机构。Cross Section Creator 可以从导入的网格模型中快速、轻松地提取横截面,因而丰富了 CCC 的特性和功能。

安全工具

安全模型由各种相互关联的乘员模型、撞击器和障碍模型组成,进一步完善了 HyperWorks 防撞击和安全性能解决方案。

通过与 Humanetics 和 Cellbond 紧密合作,还推动了高质量安全工具的开发。

可用的 RADIOSS 假人:

  • 正面碰撞假人

    • 用于航空应用的 Hybrid II(第 50 百分位)刚体假人

    • Express Hybrid III 第 50 和第 5 百分位假人 (Humanetics)

    • Hybrid III 第 50、第 95 和第 5 百分位假人 (Humanetics)

  • 侧面碰撞假人

    • ES2 与 ES2-re (Humanetics)

    • FTSS SID-IIs SBL C 与 D (Humanetics)

    • US SID

    • SIDHIII

    • WorldSID 50% (Humanetics)

    • WorldSID 5% (Humanetics)

  • 尾部碰撞假人

    • BIORID IIg

  • 儿童假人

    • Hybrid III 6 岁

    • Hybrid III 10 岁 (Humanetics)

    • P 系列 3 岁、6 岁和 10 岁,18 个月

    • Q 系列 3 岁(包括侧面碰撞版本 ),新生儿,1 岁,1 岁半以及 5 岁、6 岁和 10 岁 (Humanetics)

    • CRABI 12 个月 (Humanetics)

  • 行人冲击器

    • 头部 (EEVC 成人和儿童, FMVSS 201)

    • 行人头部模型 EEVC

    • 小腿 EEVC 冲击器

    • 大腿 EEVC 冲击器

    • 站立姿势 HIII 第 50 百分位刚体假人

    • 站立姿势 HIII 儿童 6 岁刚体假人

    • Autoliv-Chalmers 站立姿势假人

    • FlexPLI (Humanetics)

  • 假人模型

    • 完整假人模型:Humos2

    • 头部、腿部和足部模型

  • 可用 RADIOSS 障碍:

    • 正面障碍

    • ODB(ECE 94 正面碰撞规定)实体和壳体模型

    • PDB V8XT,EEVC WG 15 为实现碰撞兼容性而推出 - 壳体和实体模型

    • TRL 全宽度(消费者信息测试 NCAP)- 壳体和实体模型

  • 侧面障碍

    • NHTSA FMVSS 214 - 实体和壳体模型

    • Progress ECE 95 实体和壳体模型 (Cellbond)

    • AEMDB V3.9 = EEVC W13 新规定 - 实体和壳体模型 (Cellbond)

    • IIHS SUV 障碍 - 实体和壳体模型 (Cellbond)

  • 尾部障碍

    • RCAR IIHS 低速碰撞

    • 美国尾部碰撞障碍 FMVSS 310

    • 尾部碰撞 ECE 障碍

CEDREM 推出的 HUByx 是一款人体有限元模型,能够对所有的骨骼和器官以及它们之间的内部流体进行仿真,使压力波在体内传播。

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