什么是汽车碰撞仿真？
汽车碰撞仿真是指利用数值计算方法，对车辆在正碰、侧碰、追尾及翻滚等碰撞工况下的结构响应、能量吸收及乘员安全性进行模拟与分析的工程技术。它能够在虚拟环境中预测车身变形、关键结构失效模式及碰撞能量传递过程，广泛应用于汽车设计、被动安全开发及法规认证验证等领域，是提升整车安全性能的重要手段。
汽车碰撞仿真软件通常基于显式动力学算法，可模拟复杂材料非线性、大变形接触及多部件瞬态冲击过程，并支持假人模型、生存空间评估及安全法规工况分析。通过仿真计算，工程师可以优化车身结构、吸能设计及约束系统配置，从而减少实车试验次数、降低开发成本并缩短研发周期。
在现代汽车开发流程中，正面碰撞、侧面碰撞、偏置碰撞、柱碰、翻滚以及乘员保护等典型工况，通常会先通过CAE仿真进行评估。
分析车身结构变形、能量吸收路径、安全气囊展开时序、假人损伤指标以及电池包结构响应等关键问题，并在此基础上再开展实车试验验证。
在这一流程中，碰撞仿真主要承担的是设计阶段的方案筛选与风险提前识别功能，使结构设计可以在进入试验阶段之前完成多轮迭代优化。
经过多年发展，全球汽车行业逐渐形成了几套主流碰撞仿真体系，其中代表性软件包括LS-DYNA、Radioss、PAM-CRASH和Abaqus。
本期，我们就来看看它们各自的技术路线与核心能力到底有什么区别。
Ansys LS-DYNA
Ansys LS-DYNA是目前全球汽车碰撞仿真领域最具代表性的显式动力学求解器之一。软件最早由美国LSTC开发，后被Ansys收购。其核心能力集中在高速冲击、大变形、复杂接触以及材料失效等高度非线性问题分析。
在汽车行业中，LS-DYNA长期广泛应用于整车正碰、侧碰、偏置碰撞、翻滚、安全气囊、假人模型以及新能源汽车电池包安全分析等场景。
目前，LS-DYNA已不仅仅是一款单纯的碰撞软件，其应用范围还扩展至航空航天、军工、爆炸冲击、成形工艺以及多物理场耦合分析等方向。但在汽车碰撞领域，它依然被视为行业中最核心的主流体系之一。
在最新版本2026 R1中，新增支持摄氏度和开尔文温度单位、辐射传热功能以及内部发热建模，提升了S‑ALE结构化网格在爆炸与流固耦合中的计算性能，并优化了折线图工具（自定义图表、自动更新、交叉绘图），让仿真精度与后处理效率进一步提升。
Altair Radioss
Altair Radioss在欧洲汽车工业体系中具有较强影响力。软件最早起源于法国，在汽车耐撞性分析与整车碰撞方向拥有较长的发展历史。
Radioss的核心特点在于大规模并行计算能力较强，适合超大规模整车碰撞模型计算，并在复杂接触、非线性材料以及高速动态分析方面形成了较成熟的技术体系。因此，其长期被广泛用于白车身耐撞性、乘员保护、轻量化碰撞优化以及新能源汽车结构安全分析。
在欧洲车企体系中，Radioss曾长期占据重要位置，尤其在法系汽车工业中应用较深。随着近年来高性能计算（HPC）需求不断提升，Radioss在并行效率方面的优势也进一步受到关注。
此外，Altair近年来还推出了OpenRadioss开源项目，使其在工业界与学术界的讨论度进一步提升。
在最新版本2026中，新增了LS-DYNA读取器，支持ALE拉格朗日过渡网格，以及爆炸波到达时间估计功能，推出颗粒、泡沫、复合材料等多种新材料模型，仿真能力更全面。
PAM-CRASH
PAM-CRASH是ESI Group旗下经典汽车安全仿真软件，也是欧洲汽车安全仿真领域的重要代表产品之一。ESI集团在1985年，使用PAM-CRASH软件为大众集团进行了世界上第一次汽车碰撞模拟。
2023年，Keysight Technologies完成对ESI Group的收购后，相关产品体系开始进一步平台化整合。如今，PAM-CRASH已逐渐融入VPS解决方案之中，成为其虚拟碰撞、安全与结构性能分析平台的重要组成部分。
与很多通用显式动力学求解器相比，PAM-CRASH的汽车行业属性更加突出，其长期重点发展方向集中在乘员保护、生物力学、安全法规验证以及约束系统分析等领域。
软件广泛应用于Euro NCAP、行人保护、安全带、安全气囊以及假人损伤分析等场景，在人体损伤指标评估，乘员安全分析具有较深积累。
除了传统整车碰撞外，PAM-CRASH也逐渐扩展至新能源汽车安全、电池系统碰撞以及复杂约束系统分析等方向，在汽车安全CAE领域依然保持较强存在感。
SIMULIA Abaqus
SIMULIA Abaqus是达索系统旗下的非线性CAE平台，其中Explicit模块是一款显式动力学求解器，主要用于汽车碰撞、跌落冲击、爆炸冲击以及复杂接触动力学等高速瞬态问题分析。
相比传统以整车碰撞为主的显式求解器，Abaqus/Explicit更强调复杂非线性、多材料以及多物理场耦合分析能力。
在汽车行业中，Abaqus/Explicit被广泛用于局部碰撞、复合材料冲击、电池包结构安全、吸能结构的压溃分析和跌落分析等场景。随着新能源汽车与轻量化发展，其在复杂结构安全分析中的应用也越来越多。
Abaqus的一个重要特点，是能够实现Abaqus/Standard与Abaqus/Explicit的隐式—显式协同分析。工程师可以根据不同分析阶段，在静态求解与高速动态求解之间切换，从而提升复杂工程问题的分析灵活性。
此外，Abaqus/Explicit还支持耦合欧拉-拉格朗日仿真、光滑粒子流体动力学（SPH）、离散元（DEM）以及热—结构耦合等高级能力，因此其应用范围并不仅限于汽车碰撞，还广泛覆盖航空航天、能源与高端装备等领域，整体定位更接近综合型CAE平台。
从早期依赖大量实车测试，到如今大量工况先在虚拟环境中完成验证，碰撞仿真已经深度融入汽车研发流程。而LS-DYNA、Radioss、PAM-CRASH与Abaqus，则构成了当前全球汽车碰撞仿真领域最具代表性的几大主流软件体系。
不同软件的发展路线与技术侧重点并不完全相同，但它们共同推动了汽车安全研发从“经验驱动”逐步走向“数字化驱动”。
你用过哪些汽车碰撞仿真软件？欢迎在留言区讨论交流。
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