不得不說的問題
你愿意為汽車安全買單嗎？很多人在面對這個問題的時候或許會覺得有些突然，因為對于一般大眾來說，在預(yù)算有限的情況下，通常都更愿意在汽車動力、外形、裝備等上面花費更多精力和財力，而忽略了車輛本身的安全性問題，因為在他們看來，只要開車注意點，安全就應(yīng)該不會有什么問題。很多汽車制造企業(yè)亦是如此。然而據(jù)統(tǒng)計，隨著汽車保有量的增加，中國每年都有超過10萬人死于交通事故，居世界第一。其中的原因或許是駕駛水平、交通秩序、駕駛習(xí)慣等方面的因素，但我國汽車本身的安全性能方面也確實存在很多問題。由此，汽車安全在今天的中國，確實是個不得不說的問題！
那么如何來保證汽車安全？究竟應(yīng)該由誰來為汽車安全買單？
“隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車技術(shù)由主動安全性逐步轉(zhuǎn)向被動安全性的研究，中國政府也相繼頒布了一系列有相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制生產(chǎn)企業(yè)實施一些被動安全性試驗，其中包括對汽車碰撞（正碰、側(cè)撞、尾撞）（被動）安全性的強(qiáng)制性規(guī)定?！?/SPAN> ESI(中國)有限公司北京辦事處總經(jīng)理崔啟玉告訴記者。此外，崔啟玉也坦言，汽車碰撞安全性的深入研究及試驗測試能力在我國尚處于初級階段。
現(xiàn)代社會的發(fā)展、產(chǎn)品的全球化對汽車安全性的要求越來越高，傳統(tǒng)的研發(fā)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)的發(fā)展需求。為順應(yīng)國際市場的要求，“盡快建立一套行之有效的科學(xué)化的汽車碰撞與（被動）安全性分析系統(tǒng)來研究碰撞過程中車體各部位的變形、斷裂以及車內(nèi)乘員的損害響應(yīng)，使之作為產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時的依據(jù)，據(jù)此改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)很有必要。”崔啟玉如是說。
汽車安全新標(biāo)準(zhǔn)
近年來，CAE仿真技術(shù)已逐漸成為汽車被動安全性研究的有利工具。而據(jù)ESI集團(tuán)中國區(qū)虛擬原型產(chǎn)品鏈經(jīng)理張偉分析，采用計算機(jī)模擬作為一種分析手段，進(jìn)行汽車產(chǎn)品設(shè)計和安全性分析，將實際測量的材料數(shù)據(jù)、運(yùn)動參數(shù)等輸入CAE系統(tǒng)并對各種不同試驗條件進(jìn)行計算機(jī)模擬從而得出汽車碰撞過程中的各種參數(shù)及其規(guī)律是實際生產(chǎn)中再好不過的指路明燈。
法國國際工程科學(xué)集團(tuán)（ESI Group）成立于1973年，是一間為工業(yè)界提供數(shù)值模擬方案的專業(yè)國際集團(tuán)。ESI GROUP具有完善的汽車碰撞與被動安全性模擬方案，在汽車設(shè)計開發(fā)領(lǐng)域廣泛使用的PAM-CRASH/SAFE已經(jīng)成為目前實施的碰撞安全性研究的標(biāo)準(zhǔn)。
那么，如此豐富的汽車安全解決方案是如何為汽車安全服務(wù)的？
“首先我們有PAM-CRASH，它是基于顯式有限元計算分析方法的計算機(jī)三維碰撞沖擊仿真模擬系統(tǒng)，能夠?qū)Υ笪灰?、大旋轉(zhuǎn)、大應(yīng)變、接觸碰撞等問題進(jìn)行良好的模擬。此外，基于顯式有限元計算分析方法的計算機(jī)三維碰撞沖擊被動安全性分析模擬系統(tǒng)PAM-SAFE也具有非常強(qiáng)大的功能，能夠?qū)×遗鲎策^程中車身各部件的復(fù)雜變形以及車內(nèi)乘員的響應(yīng)進(jìn)行精確地模擬分析。PAM-SAFE真正實現(xiàn)了軟件模擬與實際碰撞被動安全性試驗的無縫貫通，大大縮短了開發(fā)周期?！?/SPAN>
他還介紹說，PAM-CRASH 2G是碰撞模擬軟件PAM-CRASH的第二代產(chǎn)品。在PAM-CRASH 2G中，國際上第一個可預(yù)測碰撞斷裂的材料模型已經(jīng)投入工業(yè)應(yīng)用，這樣可以更精確地模擬材料變形、斷裂等復(fù)雜現(xiàn)象，該模型可應(yīng)用于復(fù)合材料、高強(qiáng)度鋼和鋁材。張偉強(qiáng)調(diào)： “PAM-CRASH 2G能夠更好地滿足汽車模型日益復(fù)雜的市場要求，新的并行計算版本對于200萬左右單元的模型的模擬幾乎可以做到‘夕發(fā)朝至’。此外，PAM-CRASH 2G也是碰撞與乘員安全性系列模擬軟件PAM－SAFE的基本組成部分?！睋?jù)悉，PAM-CRASH 2G采用了新的集成應(yīng)用環(huán)境和求解器架構(gòu)，以便工程師將主要精力集中在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，而無需在軟件使用上耗費過多的精力。
將設(shè)計做到一步到位
ESI Group目前是歐洲最大，全球排名第三或第四的MCAE公司。與其他CAE公司不同，ESI除了具有完善的汽車碰撞與被動安全性模擬方案，同時還具備基于人體工學(xué)的產(chǎn)品設(shè)計方案——PAM-COMFORT，基于生物醫(yī)學(xué)的計算機(jī)模擬方案——AM-BIO，是目前全球唯一擁有如此完善的計算機(jī)模擬分析方案的專業(yè)公司?！?/SPAN>ESI的產(chǎn)品覆蓋了汽車工業(yè)、航空航天、重型工業(yè)、國防工業(yè)等幾乎所有應(yīng)用領(lǐng)域，包括BMW、Ford、Audi等在內(nèi)的眾多國際知名企業(yè)都正在使用ESI的汽車行業(yè)解決方案?！?/SPAN>ESI(中國)有限公司大客戶經(jīng)理何強(qiáng)告訴記者。
正所謂事實勝于雄辯，究竟ESI產(chǎn)品的應(yīng)用效果如何，想來只有親身體驗過的用戶最有發(fā)言權(quán)。
“由于競爭越來越激烈，標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高，現(xiàn)在在設(shè)計新的車型時，已經(jīng)不可能不采用數(shù)字模擬。ESI集團(tuán)的虛擬測試模擬方案使斯科達(dá)的虛擬試驗又上了一個新的臺階?！?/SPAN> 斯科達(dá)汽車制造公司的數(shù)字模擬計算負(fù)責(zé)人米洛斯·薩夫勒這樣評價ESI。
正如米洛斯·薩夫勒所說，在設(shè)計階段就采用數(shù)字模擬已成為必需。斯科達(dá)公司在進(jìn)行Fabia車型生產(chǎn)時即是這樣，不僅在虛擬試驗時采用了PAM－CRASH軟件，而且在開發(fā)的初始階段就已經(jīng)開始使用?！疤摂M原型機(jī)可以幫助制造商了解實際的物理現(xiàn)象，更為快捷地評價設(shè)計中一些個性化選擇可能產(chǎn)生的影響，而且在開發(fā)的最初階段就可以了解到這些情況?！?/SPAN> 張偉進(jìn)一步解釋道。
斯科達(dá)汽車制造公司充分利用了PAM－CRASH軟件中特別的子結(jié)構(gòu)功能。這種技術(shù)可以使零部件開發(fā)商做一些較小規(guī)模的模擬模型，以所需要的信息為基礎(chǔ)，比如只測試氣囊，因規(guī)模小，所以費用比較低，周期也比較快。經(jīng)過這樣的試驗之后，傳達(dá)給氣囊生產(chǎn)商的，只有汽車變形結(jié)構(gòu)的極限條件。這些工具和工作程序幫助斯科達(dá)汽車制造公司調(diào)整了自己的設(shè)計程序，很快達(dá)到了大眾集團(tuán)的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時也大大減少了學(xué)習(xí)階段的時間。今天，斯科達(dá)汽車制造公司對所有的車型均采用同一種模型，不管是車輛的剛度、正面撞擊還是側(cè)面撞擊。米洛斯·薩夫勒歸結(jié)說：“虛擬原型機(jī)指引著斯科達(dá)汽車制造公司走向其最終的目標(biāo)：將設(shè)計做到一步到位！”
而ESI完善的解決方案還在福特汽車公司開展的汽車人體生物力學(xué)研究上發(fā)揮了極為關(guān)鍵的作用。由于碰撞假人在實際汽車設(shè)計中并不足夠，比如如何分析人體器官在汽車碰撞中的真實損傷和人體舒適程度的評估等等。開展這類研究，多剛體的假人和求解器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以福特汽車選擇了基于有限元背景的PAM-CRASH/PAM-SAFE,并和ESI一起開發(fā)生物力學(xué)假人。福特汽車負(fù)責(zé)被動安全性模擬的主管工程師Jesse Ruan說：“PAM-SAFE中采用了許多獨一無二的技術(shù)如快速氣囊折疊，快速安全帶設(shè)計，FPM技術(shù),FEA與MBS耦合技術(shù)，都使得被動安全性分析得心應(yīng)手。正是基于這些技術(shù)，福特汽車才有可能和其他機(jī)構(gòu)一起開發(fā)人體力學(xué)模型?！?/SPAN>
（轉(zhuǎn)載）
