< Назад к Набор инструментов для моделирования автомобильной отрасли

Последнее обновление: 12 марта 2026 г.
Автор: Джонни Лю
Генеральный директор компании Dowway Vehicle

---

Быстрый ответ

Simcenter Madymo — это программное обеспечение для моделирования безопасности, используемое в автомобилестроении для моделирования поведения людей, манекенов, подушек безопасности и систем пассивной безопасности во время дорожно-транспортных происшествий. Программа объединяет в себе… Динамика многозвенных систем, моделирование методом конечных элементов и моделирование газовых потоков. В одном решателе инженеры могут моделировать движение пассажиров, срабатывание подушек безопасности и риск травм во время столкновений.

---

• Simcenter Madymo широко используется для моделирование безопасности пассажиров транспортного средства.
• Программное обеспечение объединяет в себе Динамика многозвенных систем, конечно-элементные модели и моделирование газовых потоков.
• Инженеры используют его для проектирования. подушки безопасности, ремни безопасности, сиденья и подголовники.
• Madymo поддерживает показатели безопасности, используемые в Краш-тесты NCAP.
• В новых версиях улучшены скорость прогнозирования травм и моделирования.

---

Почему моделирование безопасности важно в разработке автомобилей

Безопасность транспортных средств — одна из важнейших областей в автомобилестроении. Производители должны соблюдать строгие правила безопасности, одновременно контролируя сроки разработки.

В прошлом инженеры в основном полагались на физические краш-тесты. Для каждого испытания требовалось создать прототип транспортного средства и уничтожить его в ходе краш-теста. Эти испытания дорогостоящие и медленные.

Сегодня многие проверки безопасности проводятся на более ранних этапах разработки. компьютерное моделирование.

Одним из наиболее широко используемых инструментов для этой цели является Симцентр Мадимо, часть портфеля решений Siemens для инженерного моделирования.

Madymo позволяет инженерам моделировать, как Поведение человеческого тела и систем безопасности во время столкновенийчто помогает командам повышать безопасность транспортных средств, одновременно сокращая количество физических краш-тестов.

---

Что такое Simcenter Madymo?

Simcenter Madymo — это специализированное инженерное программное обеспечение, используемое для моделирования. безопасность пассажиров и пешеходов во время дорожно-транспортных происшествий.

Программное обеспечение начиналось как MADYMO (Математические динамические модели) а позже стал частью Платформа моделирования Siemens Simcenter.

Компания Madymo фокусируется на анализе:

• Движения человеческого тела во время столкновений
• поведение манекена при столкновении
• системы пассивной безопасности транспортных средств
• безопасность пешеходов при столкновении

Данное программное обеспечение широко используется:

• производители автомобилей
• поставщики систем безопасности
• инженерные исследовательские группы

Благодаря тому, что модели Madymo проходят проверку в реальных краш-тестах, компания стала лидером в своей области. стандартный инструмент для разработки систем пассивной безопасности.

---

Базовая архитектура моделирования Simcenter Madymo

В дорожно-транспортных происшествиях задействовано несколько физических процессов, происходящих одновременно.

К ним относятся:

• движение твердого тела
• структурная деформация
• Расширение газа в подушках безопасности
• контакт и трение между компонентами

Madymo имитирует эти процессы, комбинируя три подхода к моделированию.

---

Динамика многозвенных систем (МЗ)

Модели динамики многозвенных систем Движения человеческого тела во время столкновений.

В этом подходе человеческое тело или манекен для краш-тестов представляется в виде жестких сегментов, соединенных суставами.

Этот метод позволяет инженерам моделировать:

• Движение пассажиров во время удара
• движения головы и туловища
• взаимодействие с ремнями безопасности и подушками безопасности

Многокомпонентные модели эффективны в вычислениях и полезны для анализ безопасности на системном уровне.

---

Моделирование методом конечных элементов (МКЭ)

Моделирование методом конечных элементов представляет собой конструкции, деформирующиеся во время столкновения.

В Madymo это включает в себя:

• ткань подушки безопасности
• сиденья и конструкции сидений
• внутренние компоненты автомобиля

Модели конечных элементов позволяют получить следующие данные:

• большая деформация
• материальный отклик
• силы удара

Это помогает инженерам понять, как ведут себя конструкции во время столкновения.

---

Моделирование газового потока для подушек безопасности (CFD)

Подушки безопасности надуваются за счет быстрого расширения газа.

Madymo имитирует этот процесс с помощью моделирование газового потока.

Программа производит расчеты:

• поток газа внутри подушки безопасности
• распределение давления
• Время срабатывания подушки безопасности

Эти результаты показывают, как подушки безопасности взаимодействуют с пассажиром во время срабатывания.

---

Интегрированный мультифизический решатель

Madymo объединяет методы машинного обучения, конечно-элементного анализа и моделирования газового потока в одном решателе.

В ходе имитации аварии:

• MB рассчитывает движение пассажиров.
• Метод конечных элементов рассчитывает деформацию конструкций.
• Модели газового потока рассчитывают момент срабатывания подушки безопасности.

Поскольку все три процесса протекают одновременно, инженеры могут проводить моделирование. сложные сценарии аварий с высокой степенью реализма.

---

Модели человеческого тела и манекены для краш-тестов

Для прогнозирования риска травм необходимы точные модели человеческого организма.

Madymo включает в себя обширную базу данных проверенные модели манекенов для краш-тестов и модели человеческого тела.

---

Модели манекенов для краш-тестов

В Madymo часто используются следующие модели манекенов:

• Гибрид III (5-й, 50-й, 95-й процентили)
• манекен для бокового удара WorldSID
• Манекен BioRID для проверки устойчивости к удару сзади
• Манекен для бокового удара ES-2
• детские соски-пустышки, такие как Q-серия и CRABI.

Это те же самые макеты, которые использовались в глобальные правила безопасности и тестирование NCAP.

---

Биомеханические модели человеческого тела

В Madymo также представлены подробные модели человеческого тела.

Они имитируют:

• движение сустава
• мышечная скованность
• взаимодействие сегментов тела

Эти модели помогают прогнозировать показатели травматизма, такие как:

• Критерии черепно-мозговой травмы (ЧМТ)
• компрессия грудной клетки
• нагрузка на бедренную кость
• риск травмы шеи

---

Адаптация моделей людей к интерьерам автомобилей

Инженеры могут модифицировать модели поведения человека, чтобы они соответствовали реальным условиям эксплуатации транспортных средств.

К числу регулируемых параметров относятся:

• положение сиденья
• поза сидя
• жесткость сустава
• прокладка ремней безопасности

Это гарантирует, что моделирование отражает фактические условия проектирования транспортных средств.

---

Моделирование систем безопасности транспортных средств

Система Madymo широко используется для изучения взаимодействия систем безопасности с пассажирами во время аварий.

---

Имитация срабатывания подушки безопасности

Моделирование подушки безопасности включает в себя несколько этапов:

• Моделирование потока газа для инфляции
• Конечно-элементное моделирование деформации ткани
• Многокомпонентное моделирование взаимодействия пассажиров

Инженеры анализируют:

• сроки инфляции
• уровни давления
• контактное положение с пассажирами

---

Движение пассажиров во время удара

Система Madymo отслеживает движения пассажиров внутри автомобиля во время аварии.

Ключевые переменные включают:

• движение головы
• движение грудной клетки
• движение ноги
• вторичное воздействие на внутренние конструкции

Эти результаты помогают инженерам снизить риск травм.

---

Моделирование защиты пешеходов

Безопасность пешеходов является важным требованием во многих регионах.

В ходе моделирования с помощью Madymo анализируются следующие параметры:

• движение пешехода во время столкновения транспортных средств
• контакт головы с капотом
• контакт ноги с бампером

Инженеры оценивают такие показатели травматизма, как… Риск гипертонии и перелома ноги.

---

Моделирование и оптимизация систем ограничения движения

Системы пассивной безопасности в транспортных средствах помогают снизить количество травм при авариях.

Madymo позволяет инженерам моделировать эти системы и повышать их производительность.

---

Имитация ремня безопасности

Модели ремней безопасности имитируют:

• удлинение ремня
• передача силы
• силы удержания пассажиров

---

Преднатяжители и ограничители нагрузки

Современные ремни безопасности включают в себя:

• Преднатяжители, которые затягивают ремни в начале столкновения.
• Ограничители нагрузки, контролирующие усилие, прикладываемое к пассажиру.

Madymo помогает инженерам определять оптимальные настройки.

---

Взаимодействие подушки безопасности и сиденья

Подушки безопасности должны работать совместно с ремнями безопасности и геометрией сиденья.

Результаты моделирования анализируют:

• кривые надувания подушек безопасности
• взаимодействие позы пассажира
• общая эффективность сдерживания

---

Защита подголовника и от хлыстовой травмы

Столкновения сзади могут привести к травмам шеи (хлыстовой травме).

Компания Madymo помогает инженерам оценивать конструкцию и положение подголовника для снижения риска травм шеи.

---

Интеграция с инструментами автомобильной инженерии.

В разработке систем обеспечения безопасности транспортных средств используются различные инструменты моделирования.

Madymo поддерживает интеграцию со многими инженерными платформами.

---

Интеграция САПР

Геометрию транспортного средства можно импортировать из следующих источников:

• Siemens NX
• CATIA

Это сокращает время моделирования.

---

Сопряжение с решателями аварий

Madymo может работать с программами для решения задач структурного анализа столкновений, такими как:

• LS-DYNA
• ПАМ-КРАШ
• Радиос
• Абакус

В этих инструментах можно моделировать деформацию конструкции автомобиля, а Madymo моделирует поведение пассажиров.

---

Интеграция MATLAB и Simulink

Madymo также может связаться с MATLAB и Simulink.

Это позволяет инженерам моделировать:

• тормозные системы
• автоматическое экстренное торможение (АЭБ)
• Время срабатывания систем безопасности

---

Автоматизированное моделирование и оптимизация

Madymo поддерживает автоматизированные рабочие процессы моделирования.

---

Параметрическое моделирование

Инженеры могут задавать такие параметры, как:

• скорость надувания подушки безопасности
• предельные значения усилия пристегивания ремня безопасности
• положение пассажира

---

Планирование экспериментов (DOE)

Методы планирования экспериментов позволяют инженерам быстро тестировать множество вариантов конструкции.

---

Пакетное моделирование

Madymo может автоматически запускать большие наборы симуляций.

Например, EDAG сократил время моделирования движений человека с нескольких дней до нескольких часов. с использованием автоматизированных рабочих процессов.

---

Примеры из практики инженерных проектов

---

Активный капюшон для защиты пешеходов

Активные системы подъема капота при столкновении с пешеходом снижают риск травмы головы.

Проанализированы результаты моделирования в Madymo:

• движение пешеходов
• время удара по голове
• механизм активации капота

Капот должен был развернуться внутри 40–50 миллисекунд до контакта головы.

Оптимизация позволила снизить значения HIC до требуемого уровня. Целевые показатели безопасности Euro NCAP.

---

Оптимизация интеллектуальной системы пассивной безопасности

Автопроизводитель использовал Madymo для усовершенствования скоординированной системы пассивной безопасности, включающей в себя:

• ремни безопасности
• передние подушки безопасности
• боковые подушки безопасности
• сиденья и подголовники

Результаты моделирования помогли инженерам внести необходимые корректировки:

• значения ограничителей нагрузки ремней безопасности
• кривые надувания подушек безопасности
• высота и угол наклона подголовника

В числе полученных результатов были:

• Пятизвездочный рейтинг C-NCAP
• На 80% меньше физических краш-тестов
• сокращение времени разработки на три месяца

---

Последние обновления в Simcenter Madymo 2506

В новейшей версии было внесено несколько улучшений.

Ключевые обновления включают:

• обновленные модели оценки риска травм
• усовершенствованные модели человеческого тела
• алгоритмы более быстрого решения
• поддержка ускорения графического процессора

Компания Madymo теперь использует система лицензирования на основе токенов что обеспечивает гибкий доступ к программным модулям.

---

Тенденции будущего в моделировании безопасности транспортных средств.

Моделирование безопасности транспортных средств продолжает развиваться.

Основные направления включают:

• Оптимизация моделирования с помощью ИИ
• цифровые двойники для систем безопасности транспортных средств
• анализ безопасности при столкновении аккумуляторных батарей электромобилей
• автоматизированная оценка сценариев дорожно-транспортных происшествий

---

Часто задаваемые вопросы о Simcenter Madymo

Для чего в основном используется Simcenter Madymo?

Краткий ответ:
Simcenter Madymo в основном используется для моделирования поведения пассажиров и систем безопасности во время дорожно-транспортных происшествий.

Инженеры используют это программное обеспечение для анализа срабатывания подушек безопасности, сил, действующих на ремни безопасности, движения манекена при столкновении, ударов по пешеходам и риска травмирования пассажиров. Встроенный решатель MB-FE-CFD позволяет реалистично моделировать сложные сценарии столкновений.

---

Чем Madymo отличается от таких инструментов, как LS-DYNA или PAM-CRASH?

Краткий ответ:
Madymo фокусируется на движении человеческого тела и системах пассивной безопасности, в то время как традиционные алгоритмы решения проблем столкновения сосредоточены на деформации конструкции транспортного средства.

Madymo моделирует биомеханику пассажира и срабатывание подушек безопасности, в то время как такие инструменты, как LS-DYNA, имитируют поведение конструкции при столкновении. Инженеры часто комбинируют эти два инструмента для моделирования как деформации автомобиля, так и реакции пассажира.

---

Как используются манекены для краш-тестов и модели людей?

Краткий ответ:
В состав Madymo входят проверенные манекены для краш-тестов и модели человеческого тела, используемые для прогнозирования риска травм.

Эти модели имитируют позу, жесткость суставов и взаимодействие с системами безопасности. Инженеры оценивают показатели травматизма, такие как индекс сотрясения мозга (HIC), компрессия грудной клетки и нагрузка на бедренную кость, используя эти модели.

---

Как работает лицензирование в Simcenter Madymo?

Краткий ответ:
Компания Madymo использует систему лицензирования на основе токенов.

Вместо покупки отдельных лицензий на каждый модуль, компании приобретают общий пул токенов. Токены используются для предварительной обработки, запуска симуляций и задач постобработки.

---

Может ли Madymo работать с другими инженерными инструментами?

Краткий ответ:
Да. Madymo поддерживает интеграцию с несколькими инструментами моделирования.

К ним относятся LS-DYNA, PAM-CRASH, Radioss, Abaqus, MATLAB и Simulink. Инженеры могут моделировать конструкцию транспортного средства, биомеханику пассажиров и системы управления безопасностью в рамках одного рабочего процесса.

---

Автор

Джонни Лю
Генеральный директор компании Dowway Vehicle

Джонни Лю работает в области проектирования систем безопасности транспортных средств и CAE-моделирования. Его работа сосредоточена на технологиях безопасности автомобилей, рабочих процессах моделирования столкновений и цифровых инженерных инструментах, используемых в разработке транспортных средств.