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Letzte Aktualisierung: 12. März 2026
Autor: Johnny Liu
CEO, Dowway Vehicle

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Kurzantwort

Simcenter Madymo ist eine Sicherheitssimulationssoftware, die in der Automobiltechnik eingesetzt wird, um das Verhalten von Personen, Crashtest-Dummies, Airbags und Rückhaltesystemen bei Fahrzeugunfällen zu modellieren. Die Software kombiniert Mehrkörperdynamik, Finite-Elemente-Simulation und Gasströmungsmodellierung in einem einzigen Solver, damit Ingenieure die Bewegung der Insassen, die Auslösung der Airbags und das Verletzungsrisiko bei Kollisionen simulieren können.

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• Simcenter Madymo wird häufig verwendet für Simulation der FahrzeuginsassensicherheitDie
• Die Software kombiniert Mehrkörperdynamik, Finite-Elemente-Modelle und GasströmungssimulationDie
• Ingenieure nutzen es zum Entwerfen Airbags, Sicherheitsgurte, Sitze und KopfstützenDie
• Madymo unterstützt Sicherheitskennzahlen, die in NCAP-CrashtestsDie
• Neue Versionen verbessern die Verletzungsvorhersage und die Simulationsgeschwindigkeit.

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Warum Sicherheitssimulationen bei der Fahrzeugentwicklung wichtig sind

Die Fahrzeugsicherheit zählt zu den wichtigsten Bereichen der Automobiltechnik. Die Hersteller müssen strenge Sicherheitsvorschriften einhalten und gleichzeitig die Entwicklungszeit im Griff behalten.

In der Vergangenheit verließen sich Ingenieure hauptsächlich auf physische Crashtests. Für jeden Test musste ein Fahrzeugprototyp gebaut und anschließend in einem Kollisionstest zerstört werden. Diese Tests sind teuer und zeitaufwendig.

Heutzutage finden viele Sicherheitsüberprüfungen bereits früher in der Entwicklungsphase statt durch ComputersimulationDie

Eines der am häufigsten verwendeten Werkzeuge für diesen Zweck ist Simcenter Madymo, Teil des Siemens-Portfolios für Ingenieursimulationen.

Madymo ermöglicht es Ingenieuren zu simulieren, wie Verhalten des menschlichen Körpers und von Sicherheitssystemen bei Kollisionen, was den Teams hilft, die Fahrzeugsicherheit zu verbessern und gleichzeitig die Anzahl der physischen Crashtests zu reduzieren.

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Was ist Simcenter Madymo?

Simcenter Madymo ist eine spezialisierte Ingenieursoftware zur Simulation. Sicherheit von Fahrzeuginsassen und Fußgängern bei FahrzeugunfällenDie

Die Software begann als MADYMO (Mathematische dynamische Modelle) und wurde später Teil der Siemens Simcenter SimulationsplattformDie

Madymo konzentriert sich auf die Analyse von:

• Körperbewegungen des Menschen bei Unfällen
• Verhalten der Crash-Dummys
• Fahrzeugrückhaltesysteme
• Fußgängersicherheit

Die Software wird von folgenden Organisationen häufig genutzt:

• Fahrzeughersteller
• Lieferanten von Sicherheitssystemen
• Forschungsteams im Ingenieurwesen

Da die Modelle von Madymo anhand realer Crashtests validiert werden, hat sich das Unternehmen zu einem Standardwerkzeug für die Entwicklung von RückhaltesystemenDie

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Kernsimulationsarchitektur von Simcenter Madymo

Bei Fahrzeugunfällen laufen mehrere physikalische Prozesse gleichzeitig ab.

Dazu gehören:

• Starrkörperbewegung
• Strukturverformung
• Gasausdehnung in Airbags
• Kontakt und Reibung zwischen Komponenten

Madymo simuliert diese Prozesse durch die Kombination dreier Modellierungsansätze.

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Mehrkörperdynamik (MB)

Mehrkörperdynamikmodelle Körperbewegungen des Menschen bei UnfällenDie

Bei diesem Ansatz wird der menschliche Körper bzw. die Crash-Puppe als starre Körpersegmente dargestellt, die durch Gelenke miteinander verbunden sind.

Diese Methode ermöglicht es Ingenieuren, Folgendes zu simulieren:

• Insassenbewegung beim Aufprall
• Kopf- und Rumpfbewegung
• Interaktion mit Sicherheitsgurten und Airbags

Mehrkörpermodelle sind effizient zu berechnen und nützlich für Sicherheitsanalyse auf SystemebeneDie

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Finite-Elemente-Modellierung (FE)

Die Finite-Elemente-Modellierung stellt dar Strukturen, die sich bei einem Zusammenstoß verformenDie

In Madymo beinhaltet dies:

• Airbag-Gewebe
• Sitze und Sitzkonstruktionen
• Fahrzeuginnenausstattung

Finite-Elemente-Modelle erfassen:

• große Verformung
• Materialantwort
• Aufprallkräfte

Dies hilft Ingenieuren zu verstehen, wie sich Strukturen bei einer Kollision verhalten.

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Gasströmungssimulation für Airbags (CFD)

Airbags blähen sich durch die rasche Ausdehnung von Gas auf.

Madymo simuliert diesen Prozess mithilfe von GasströmungsmodellierungDie

Die Software berechnet:

• Gasströmung im Airbag
• Druckverteilung
• Airbag-Auslösezeitpunkt

Diese Ergebnisse zeigen, wie Airbags während der Auslösung mit dem Insassen interagieren.

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Integrierter Multiphysik-Solver

Madymo kombiniert MB-, FE- und Gasströmungssimulation in einem Solver.

Während einer Crash-Simulation:

• MB berechnet die Bewegung der Insassen
• FE berechnet die Verformung von Strukturen
• Gasströmungsmodelle berechnen die Airbag-Aufblähung

Da alle drei zusammenwirken, können Ingenieure simulieren komplexe Unfallszenarien mit hohem RealismusDie

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Modelle des menschlichen Körpers und Crash-Dummys

Zur Vorhersage des Verletzungsrisikos sind präzise menschliche Modelle erforderlich.

Madymo beinhaltet eine große Datenbank von validierte Crash-Dummy-Modelle und menschliche KörpermodelleDie

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Crash-Dummy-Modelle

Gängige Dummy-Modelle in Madymo sind:

• Hybrid-III (5., 50., 95. Perzentil)
• WorldSID-Seitenaufpralldummy
• BioRID Heckaufprall-Dummy
• ES-2 Seitenaufprallpuppe
• Kinderpuppen wie die Q-Serie und CRABI

Dies sind dieselben Dummymodelle, die verwendet werden in globale Sicherheitsvorschriften und NCAP-TestsDie

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Biomechanische Modelle des menschlichen Körpers

Madymo beinhaltet auch detaillierte Modelle des menschlichen Körpers.

Diese simulieren:

• Gelenkbewegung
• Muskelsteifheit
• Interaktion der Körpersegmente

Die Modelle helfen dabei, Verletzungskennzahlen wie die folgenden vorherzusagen:

• Kriterium für Kopfverletzungen (HIC)
• Brustkorbkompression
• Femurbelastung
• Nackenverletzungsrisiko

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Anpassung von menschlichen Modellen an Fahrzeuginnenräume

Ingenieure können menschliche Modelle so modifizieren, dass sie den realen Fahrzeugbedingungen entsprechen.

Zu den einstellbaren Parametern gehören:

• Sitzposition
• Sitzhaltung
• Gelenksteife
• Sicherheitsgurtführung

Dadurch wird sichergestellt, dass die Simulation die Realität widerspiegelt. tatsächliche FahrzeugkonstruktionsbedingungenDie

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Simulation von Fahrzeugsicherheitssystemen

Madymo wird häufig verwendet, um zu untersuchen, wie Sicherheitssysteme bei Unfällen mit den Fahrzeuginsassen interagieren.

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Airbag-Auslösungssimulation

Die Airbag-Simulation umfasst mehrere Schritte:

• Gasströmungssimulation für Inflation
• Finite-Elemente-Modellierung der Gewebeverformung
• Mehrkörpermodellierung für die Interaktion von Insassen

Ingenieure analysieren:

• Zeitpunkt der Inflation
• Druckniveaus
• Kontaktposition zu den Insassen

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Insassenbewegung während des Aufpralls

Madymo erfasst die Bewegungen der Fahrzeuginsassen im Inneren während eines Unfalls.

Zu den Schlüsselvariablen gehören:

• Kopfbewegung
• Brustbewegung
• Beinbewegung
• Sekundäreinschlag mit Innenstrukturen

Diese Ergebnisse helfen Ingenieuren, das Verletzungsrisiko zu verringern.

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Fußgängerschutzsimulation

Die Sicherheit von Fußgängern ist in vielen Regionen eine wichtige Voraussetzung.

Madymo-Simulationen analysieren:

• Fußgängerbewegung während des Fahrzeugaufpralls
• Kopfkontakt mit der Motorhaube
• Beinkontakt mit dem Stoßfänger

Ingenieure werten Verletzungsindikatoren wie beispielsweise Risiko für Beinfrakturen in einem hohen EinkommenskontextDie

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Modellierung und Optimierung von Rückhaltesystemen

Fahrzeugrückhaltesysteme tragen dazu bei, Verletzungen bei Unfällen zu reduzieren.

Madymo ermöglicht es Ingenieuren, diese Systeme zu simulieren und ihre Leistung zu verbessern.

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Sicherheitsgurtsimulation

Sicherheitsgurtmodelle simulieren:

• Gürtelverlängerung
• Kraftübertragung
• Insassenrückhaltekräfte

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Spannvorrichtungen und Lastbegrenzer

Moderne Sicherheitsgurte umfassen:

• Gurtstraffer, die die Gurte zu Beginn eines Unfalls festziehen
• Lastbegrenzer, die die auf den Insassen wirkende Kraft kontrollieren

Madymo hilft Ingenieuren bei der Ermittlung optimaler Einstellungen.

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Interaktion zwischen Airbag und Sitz

Airbags müssen mit Sicherheitsgurten und der Sitzgeometrie zusammenwirken.

Simulationen analysieren:

• Airbag-Aufblaskurven
• Interaktion der Körperhaltung des Insassen
• Gesamtleistung der Rückhaltesysteme

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Kopfstützen- und Schleudertraumaschutz

Auffahrunfälle können Schleudertrauma verursachen.

Madymo unterstützt Ingenieure bei der Bewertung von Kopfstützenkonstruktion und -position, um Nackenverletzungen zu reduzieren.

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Integration mit Werkzeugen für die Automobilentwicklung

Bei der Entwicklung der Fahrzeugsicherheit werden verschiedene Simulationswerkzeuge eingesetzt.

Madymo unterstützt die Integration mit vielen Engineering-Plattformen.

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CAD-Integration

Die Fahrzeuggeometrie kann importiert werden aus:

• Siemens NX
• CATIA

Dadurch wird die Modellierungszeit verkürzt.

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Kopplung mit Crash-Lösern

Madymo kann mit Struktur-Crash-Solvern wie beispielsweise folgenden zusammenarbeiten:

• LS-DYNA
• PAM-CRASH
• Radioss
• Abaqus

Mit diesen Tools lässt sich die Verformung der Fahrzeugstruktur simulieren, während Madymo das Verhalten der Insassen simuliert.

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MATLAB- und Simulink-Integration

Madymo kann sich auch verbinden mit MATLAB und SimulinkDie

Dies ermöglicht es Ingenieuren, Folgendes zu simulieren:

• Bremssysteme
• automatische Notbremsung (AEB)
• Aktivierungszeitpunkt der Sicherheitssysteme

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Automatisierte Simulation und Optimierung

Madymo unterstützt automatisierte Simulationsabläufe.

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Parametrische Modellierung

Ingenieure können Parameter wie die folgenden definieren:

• Airbag-Aufblasgeschwindigkeit
• Gurtkraftbegrenzungen
• Insassenposition

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Versuchsplanung (Design of Experiments, DOE)

Die DOE-Methoden ermöglichen es Ingenieuren, viele Designkonfigurationen schnell zu testen.

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Batch-Simulation

Madymo kann große Simulationsreihen automatisch ausführen.

Zum Beispiel, EDAG verkürzte die Simulationszeit für menschliche Bewegungen von mehreren Tagen auf wenige Stunden. durch automatisierte Arbeitsabläufe.

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Fallstudien im Ingenieurwesen

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Aktive Motorhaube zum Schutz von Fußgängern

Aktive Haubensysteme heben die Motorhaube bei einer Kollision mit einem Fußgänger an, um das Risiko von Kopfverletzungen zu verringern.

Madymo-Simulationen analysiert:

• Fußgängerbewegung
• Zeitpunkt des Kopfaufpralls
• Motorhaubenaktivierungsmechanismus

Die Motorhaube musste sich innerhalb von 40–50 Millisekunden vor dem KopfkontaktDie

Durch die Optimierung wurden die HIC-Werte reduziert, um die Anforderungen zu erfüllen. Euro NCAP-SicherheitszieleDie

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Optimierung intelligenter Rückhaltesysteme

Ein Fahrzeughersteller nutzte Madymo zur Verbesserung eines koordinierten Rückhaltesystems, das Folgendes umfasste:

• Sicherheitsgurte
• Frontairbags
• Seitenairbags
• Sitze und Kopfstützen

Die Simulationsergebnisse halfen den Ingenieuren bei der Anpassung:

• Werte des Sicherheitsgurt-Kraftbegrenzers
• Airbag-Aufblaskurven
• Höhe und Winkel der Kopfstütze

Zu den Ergebnissen gehörten:

• Fünf-Sterne-Bewertung von C-NCAP
• 80 % weniger physische Crashtests
• drei Monate kürzere Entwicklungszeit

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Neueste Updates in Simcenter Madymo 2506

Die neueste Version brachte mehrere Verbesserungen mit sich.

Zu den wichtigsten Neuerungen gehören:

• aktualisierte Verletzungsrisikomodelle
• verbesserte Modelle des menschlichen Körpers
• schnellere Lösungsalgorithmen
• GPU-Beschleunigungsunterstützung

Madymo verwendet jetzt ein tokenbasiertes Lizenzsystem das einen flexiblen Zugriff auf Softwaremodule ermöglicht.

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Zukunftstrends in der Fahrzeugsicherheitssimulation

Die Fahrzeugsicherheitssimulation entwickelt sich ständig weiter.

Zu den wichtigsten Anweisungen gehören:

• KI-gestützte Simulationsoptimierung
• Digitale Zwillingsmodelle für Fahrzeugsicherheitssysteme
• Crashsicherheitsanalyse von Elektrofahrzeugbatterien
• Bewertung eines Unfallszenarios für automatisiertes Fahren

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Häufig gestellte Fragen zu Simcenter Madymo

Wofür wird Simcenter Madymo hauptsächlich verwendet?

Kurze Antwort:
Simcenter Madymo wird hauptsächlich zur Simulation des Verhaltens von Fahrzeuginsassen und Sicherheitssystemen bei Fahrzeugunfällen eingesetzt.

Ingenieure nutzen die Software zur Analyse von Airbag-Auslösung, Gurtkräften, Bewegungen von Crashtest-Dummys, Fußgängeraufprällen und dem Verletzungsrisiko für Insassen. Der integrierte MB-FE-CFD-Solver ermöglicht die realistische Simulation komplexer Unfallszenarien.

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Worin unterscheidet sich Madymo von Tools wie LS-DYNA oder PAM-CRASH?

Kurze Antwort:
Madymo konzentriert sich auf die Bewegung des menschlichen Körpers und auf Rückhaltesysteme, während sich traditionelle Crash-Solver auf die Verformung der Fahrzeugstruktur konzentrieren.

Madymo modelliert die Biomechanik der Fahrzeuginsassen und die Airbag-Auslösung, während Tools wie LS-DYNA das strukturelle Crashverhalten simulieren. Ingenieure kombinieren häufig beide Tools, um sowohl die Fahrzeugverformung als auch die Reaktion der Insassen zu simulieren.

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Wie werden Crash-Dummys und menschliche Modelle eingesetzt?

Kurze Antwort:
Madymo beinhaltet validierte Crash-Dummy- und menschliche Körpermodelle, die zur Vorhersage des Verletzungsrisikos verwendet werden.

Diese Modelle simulieren Körperhaltung, Gelenksteifigkeit und die Interaktion mit Sicherheitssystemen. Ingenieure bewerten mithilfe dieser Modelle Verletzungskennzahlen wie HIC, Brustkorbkompression und Femurbelastung.

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Wie funktioniert die Lizenzierung in Simcenter Madymo?

Kurze Antwort:
Madymo verwendet ein tokenbasiertes Lizenzsystem.

Anstatt für jedes Modul separate Lizenzen zu erwerben, kaufen Unternehmen einen gemeinsamen Token-Pool. Die Token werden für Vorverarbeitungs-, Simulations- und Nachbearbeitungsaufgaben verwendet.

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Ist Madymo mit anderen Engineering-Tools kompatibel?

Kurze Antwort:
Ja. Madymo unterstützt die Integration mit verschiedenen Simulationswerkzeugen.

Dazu gehören LS-DYNA, PAM-CRASH, Radioss, Abaqus, MATLAB und Simulink. Ingenieure können Fahrzeugstruktur, Insassenbiomechanik und Sicherheitssteuerungssysteme in einem einzigen Arbeitsablauf simulieren.

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Autor

Johnny Liu
CEO, Dowway Vehicle

Johnny Liu arbeitet im Bereich Fahrzeugsicherheitstechnik und CAE-Simulation. Sein Arbeitsschwerpunkt liegt auf automobilen Sicherheitstechnologien, Arbeitsabläufen für Crashsimulationen und digitalen Entwicklungswerkzeugen, die in der Fahrzeugentwicklung eingesetzt werden.