對(duì)汽車碰撞的研究，國(guó)外起步較早，較早開(kāi)展汽車碰撞研究的是美國(guó)。早期汽車碰撞研究主要是進(jìn)行各種條件下的碰撞試驗(yàn)，包括實(shí)車試驗(yàn)和模擬試驗(yàn)。20世紀(jì)60年代人們開(kāi)始了計(jì)算機(jī)模擬碰撞技術(shù)，20世紀(jì)70年代美國(guó)開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)輔助交通事故分析；而近20年來(lái)，汽車碰撞計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了許多成熟的用于碰撞模擬的商業(yè)軟件包，如PAMCRASH、MADYMO3D、CAL3D、LS-DYNA3D軟件等。
國(guó)外開(kāi)展的汽車碰撞計(jì)算機(jī)模擬研究主要包括事故再現(xiàn)、碰撞受害者模擬、汽車結(jié)構(gòu)抗撞性模擬三個(gè)方向。
事故再現(xiàn)研究的內(nèi)容是，在汽車事故發(fā)生后，由汽車的最終位置開(kāi)始，運(yùn)用按經(jīng)驗(yàn)建立的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型往回推算，即反向經(jīng)由碰撞后階段—碰撞階段—碰撞前階段，使事故情況在時(shí)間和空間上得以重現(xiàn)。
汽車碰撞受害者模擬的研究工作開(kāi)始于20世紀(jì)60年代中期，使用的動(dòng)力學(xué)分析模型是多剛體系統(tǒng)模型和生物力學(xué)分析模型，分別用來(lái)模擬人體整體動(dòng)力學(xué)響應(yīng)和人體局部結(jié)構(gòu)傷害程度。
汽車結(jié)構(gòu)抗撞性模擬的動(dòng)力學(xué)分析模型是非線性大變形有限元模型。有限元模型的優(yōu) 點(diǎn)在于能真實(shí)地描述結(jié)構(gòu)變形，適用于建立汽車結(jié)構(gòu)模型及人體局部結(jié)構(gòu)的生物力學(xué)分析 模型。
車身結(jié)構(gòu)抗撞性研究主要研究轎車車身結(jié)構(gòu)對(duì)碰撞能量的吸收特性，尋求改善車身結(jié) 構(gòu)抗撞性的方法，在保護(hù)乘員空間的前提下，使得車身變形吸收的碰撞能量最大，從而使傳 遞給車內(nèi)乘員的碰撞能量降低到最小。
在采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)模擬技術(shù)之前，早期車身結(jié)構(gòu)抗撞性研究完全依賴于試驗(yàn)方法進(jìn)行，往往需要付出很高的代價(jià)，而且受到時(shí)間和費(fèi)用的限制。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使得人們采用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)研究車身結(jié)構(gòu)的抗撞性成為可能。20世紀(jì)70年代初，發(fā)展了基于質(zhì)點(diǎn)力學(xué)理論的一維彈簧質(zhì)點(diǎn)模型整車模型。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模理論的發(fā)展，Nikravesh等人將塑性鉸的概念引入多體系統(tǒng)中以模擬結(jié)構(gòu)中的大變形部件，并采用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件來(lái)研究車身結(jié)構(gòu)的 抗撞性。但是這種方法在精度上還存在一定的問(wèn)題。
隨著Cray等巨型機(jī)的出現(xiàn)，基于顯示積分的有限元方法在20世紀(jì)80年代初有了很大的發(fā)展，使得人們可以對(duì)大型結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)有限元分析，車身結(jié)構(gòu)的抗撞性研究進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。自20世紀(jì)80年代中期第一次整車耐撞性的有限元分析后，有限元法在 汽車耐撞性分析方面的應(yīng)用迅速增長(zhǎng)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展和以有限元法為突出代表的 工程計(jì)算方法日趨成熟與完善，使得汽車耐撞性的數(shù)值分析正在逐步取代與改進(jìn)部分實(shí)驗(yàn)室工作，給整個(gè)汽車耐撞性的分析和改進(jìn)帶來(lái)十分深刻的影響�，F(xiàn)在可以說(shuō)，對(duì)車身結(jié)構(gòu)的抗撞性模擬研究，最精確的方法是車身結(jié)構(gòu)的整車有限元分析方法。
目前，汽車結(jié)構(gòu)的耐撞性能已成為發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口和銷售汽車的重要檢驗(yàn)指標(biāo)。美國(guó)、日本和西歐國(guó)家等汽車制造公司都有專門的人員和最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備從事汽車耐撞性的有限元分析。
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