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Última atualização: 12 de março de 2026
Autor: Johnny Liu
CEO da Dowway Vehicle

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Resposta rápida

Simcenter Madymo é um software de simulação de segurança usado na engenharia automotiva para modelar o comportamento de pessoas, bonecos de teste de colisão, airbags e sistemas de retenção durante colisões de veículos. O software combina dinâmica de múltiplos corpos, simulação de elementos finitos e modelagem de fluxo de gás em um único solucionador, permitindo que os engenheiros simulem o movimento dos ocupantes, o acionamento do airbag e o risco de lesões durante colisões.

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• Simcenter Madymo é amplamente utilizado para simulação de segurança dos ocupantes do veículo.
• O software combina dinâmica de múltiplos corpos, modelos de elementos finitos e simulação de fluxo de gás.
• Os engenheiros o utilizam para projetar airbags, cintos de segurança, assentos e apoios de cabeça.
• A Madymo oferece suporte às métricas de segurança utilizadas em testes de colisão NCAP.
• As novas versões melhoram a previsão de lesões e a velocidade de simulação.

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Por que a simulação de segurança é importante no desenvolvimento de veículos

A segurança veicular é uma das áreas mais importantes da engenharia automotiva. Os fabricantes devem cumprir normas de segurança rigorosas, mantendo o tempo de desenvolvimento sob controle.

No passado, os engenheiros dependiam principalmente de testes de colisão física. Cada teste exigia a construção de um protótipo de veículo e sua destruição em um teste de colisão. Esses testes são caros e demorados.

Hoje em dia, muitas verificações de segurança acontecem mais cedo no desenvolvimento, através de simulação computacional.

Uma das ferramentas mais utilizadas para esse fim é Simcenter Madymo, parte do portfólio de simulação de engenharia da Siemens.

A Madymo permite que os engenheiros simulem como O corpo humano e os sistemas de segurança se comportam durante colisões., o que ajuda as equipes a melhorar a segurança dos veículos, reduzindo o número de testes de colisão físicos.

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O que é o Simcenter Madymo?

Simcenter Madymo é um software de engenharia especializado usado para simulação. Segurança dos ocupantes e pedestres durante colisões de veículos.

O software começou como MADYMO (Modelos Dinâmicos Matemáticos) e mais tarde tornou-se parte do Plataforma de simulação Siemens Simcenter.

Madymo se concentra em analisar:

• movimento do corpo humano durante colisões
• comportamento do boneco de teste de colisão
• sistemas de retenção de veículos
• segurança de impacto de pedestres

O software é amplamente utilizado por:

• fabricantes de veículos
• fornecedores de sistemas de segurança
• equipes de pesquisa em engenharia

Graças à validação de seus modelos em testes de colisão reais, a Madymo se tornou uma referência no mercado. Ferramenta padrão para o desenvolvimento de sistemas de retenção.

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Arquitetura de simulação central do Simcenter Madymo

Acidentes de veículos envolvem diversos processos físicos que ocorrem simultaneamente.

Isso inclui:

• movimento de corpo rígido
• deformação estrutural
• expansão de gás em airbags
• contato e atrito entre componentes

A Madymo simula esses processos combinando três abordagens de modelagem.

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Dinâmica de múltiplos corpos (MB)

Modelos de dinâmica de múltiplos corpos movimento do corpo humano durante colisões.

Nessa abordagem, o corpo humano ou o boneco de teste de colisão é representado como segmentos rígidos conectados por articulações.

Este método permite aos engenheiros simular:

• movimento do ocupante durante o impacto
• Movimento da cabeça e do tronco
• interação com cintos de segurança e airbags

Os modelos de múltiplos corpos são computacionalmente eficientes e úteis para análise de segurança em nível de sistema.

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Modelagem por Elementos Finitos (MEF)

A modelagem por elementos finitos representa estruturas que se deformam durante uma colisão.

Em Madymo, isso inclui:

• tecido do airbag
• assentos e estruturas de assentos
• componentes internos do veículo

Os modelos de elementos finitos capturam:

• grande deformação
• resposta material
• forças de impacto

Isso ajuda os engenheiros a entender como as estruturas se comportam durante uma colisão.

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Simulação de fluxo de gás para airbags (CFD)

Os airbags inflam através da rápida expansão do gás.

Madymo simula esse processo usando modelagem de fluxo de gás.

O software calcula:

• fluxo de gás dentro do airbag
• distribuição de pressão
• tempo de inflação do airbag

Esses resultados mostram como os airbags interagem com o ocupante durante o acionamento.

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Solucionador Multifísico Integrado

O Madymo combina simulações de MB, FE e fluxo de gás em um único solucionador.

Durante uma simulação de colisão:

• MB calcula o movimento do ocupante
• O método dos elementos finitos (MEF) calcula a deformação de estruturas.
• Modelos de fluxo de gás calculam a inflação de airbags

Como os três funcionam em conjunto, os engenheiros podem simular Cenários de acidentes complexos com alto nível de realismo..

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Modelos de Corpo Humano e Bonecos de Teste de Colisão

Prever o risco de lesões requer modelos humanos precisos.

Madymo inclui um grande banco de dados de modelos de manequins de teste de colisão e modelos de corpo humano validados.

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Modelos de bonecos de teste de colisão

Os modelos fictícios comuns no Madymo incluem:

• Híbrido-III (5º, 50º e 95º percentil)
• Boneco de impacto lateral WorldSID
• Boneco de impacto traseiro BioRID
• Boneco de impacto lateral ES-2
• chupetas infantis como as da série Q e CRABI

Esses são os mesmos modelos fictícios usados ​​em regulamentações globais de segurança e testes NCAP.

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Modelos biomecânicos do corpo humano

Madymo também inclui modelos detalhados do corpo humano.

Estes simulam:

• movimento articular
• rigidez muscular
• interação entre segmentos corporais

Os modelos ajudam a prever métricas de lesão, tais como:

• Critério de Lesão na Cabeça (HIC)
• compressão torácica
• carga do fêmur
• risco de lesão no pescoço

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Adaptando modelos humanos a interiores de veículos

Os engenheiros podem modificar modelos humanos para que correspondam às condições reais do veículo.

Os parâmetros ajustáveis ​​incluem:

• posição do assento
• postura sentada
• rigidez articular
• roteamento do cinto de segurança

Isso garante que a simulação reflita condições reais de projeto do veículo.

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Simulação de sistemas de segurança veicular

O Madymo é amplamente utilizado para estudar como os sistemas de segurança interagem com os ocupantes durante colisões.

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Simulação de Acionamento do Airbag

A simulação de airbag inclui várias etapas:

• Simulação do fluxo de gás para inflação
• modelagem de elementos finitos para deformação de tecidos
• Modelagem de múltiplos corpos para interação com ocupantes

Os engenheiros analisam:

• momento da inflação
• níveis de pressão
• posição de contato com os ocupantes

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Movimento do ocupante durante o impacto

A Madymo monitora como os ocupantes se movem dentro do veículo durante uma colisão.

As principais variáveis ​​incluem:

• movimento da cabeça
• movimento do peito
• movimento da perna
• impacto secundário com estruturas internas

Esses resultados ajudam os engenheiros a reduzir o risco de lesões.

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Simulação de Proteção de Pedestres

A segurança dos pedestres é um requisito importante em muitas regiões.

As simulações da Madymo analisam:

• movimento do pedestre durante o impacto do veículo
• contato da cabeça com o capô
• contato da perna com o para-choque

Engenheiros avaliam indicadores de lesões, tais como: HIC e risco de fratura na perna.

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Modelagem e Otimização de Sistemas de Retenção

Os sistemas de retenção veicular ajudam a reduzir lesões em caso de acidentes.

A Madymo permite que os engenheiros simulem esses sistemas e melhorem seu desempenho.

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Simulação de cinto de segurança

Os modelos de cintos de segurança simulam:

• alongamento da correia
• transferência de força
• forças de retenção do ocupante

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Pré-tensionadores e limitadores de carga

Os cintos de segurança modernos incluem:

• Pré-tensores que tensionam os cintos no início de uma colisão.
• limitadores de carga que controlam a força aplicada ao ocupante

A Madymo ajuda os engenheiros a determinar as configurações ideais.

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Interação entre airbag e assento

Os airbags devem funcionar em conjunto com os cintos de segurança e a geometria do assento.

Análises de simulações:

• curvas de inflação de airbags
• interação postural do ocupante
• desempenho geral de contenção

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Proteção contra lesões cervicais e encosto de cabeça

Colisões traseiras podem causar lesões por chicote cervical.

A Madymo ajuda os engenheiros a avaliar o design e a posição dos encostos de cabeça para reduzir lesões no pescoço.

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Integração com ferramentas de engenharia automotiva

O desenvolvimento da segurança veicular utiliza diversas ferramentas de simulação.

O Madymo oferece suporte à integração com diversas plataformas de engenharia.

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Integração CAD

A geometria do veículo pode ser importada de:

• Siemens NX
• CATIA

Isso reduz o tempo de modelagem.

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Acoplamento com solucionadores de falhas

O Madymo pode trabalhar com solucionadores de colisões estruturais, tais como:

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

A deformação da estrutura do veículo pode ser simulada nessas ferramentas, enquanto o Madymo simula o comportamento dos ocupantes.

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Integração de MATLAB e Simulink

Madymo também pode se conectar com MATLAB e Simulink.

Isso permite que os engenheiros simulem:

• sistemas de frenagem
• Frenagem automática de emergência (AEB)
• tempo de ativação dos sistemas de segurança

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Simulação e Otimização Automatizadas

A Madymo oferece suporte a fluxos de trabalho de simulação automatizados.

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Modelagem Paramétrica

Os engenheiros podem definir parâmetros como:

• velocidade de inflação do airbag
• limites de força do cinto de segurança
• posição do ocupante

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Planejamento de Experimentos (DOE)

Os métodos de planejamento de experimentos (DOE) permitem que os engenheiros testem várias configurações de projeto rapidamente.

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Simulação em lote

O Madymo consegue executar grandes conjuntos de simulações automaticamente.

Por exemplo, O EDAG reduziu o tempo de simulação do movimento humano de vários dias para algumas horas. utilizando fluxos de trabalho automatizados.

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Estudos de Caso em Engenharia

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Capuz ativo para proteção de pedestres

Sistemas de capô ativo levantam o capô durante uma colisão com pedestre para reduzir o risco de lesões na cabeça.

Simulações Madymo analisadas:

• movimento de pedestres
• tempo de impacto na cabeça
• mecanismo de ativação do capô

O capuz teve que ser acionado em 40–50 milissegundos antes do contato com a cabeça.

A otimização reduziu os valores de HIC para atender aos requisitos. Metas de segurança do Euro NCAP.

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Otimização de Sistemas Inteligentes de Retenção

Uma montadora de veículos utilizou o Madymo para aprimorar um sistema de retenção coordenado, incluindo:

• cintos de segurança
• airbags frontais
• airbags laterais
• assentos e encostos de cabeça

Os resultados da simulação ajudaram os engenheiros a fazer os ajustes necessários:

• valores do limitador de carga do cinto de segurança
• curvas de inflação de airbags
• Altura e ângulo do apoio de cabeça

Os resultados incluíram:

• Classificação de cinco estrelas do C-NCAP
• 80% menos testes de colisão física
• tempo de desenvolvimento três meses mais curto

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Novidades do Simcenter Madymo 2506

A versão mais recente introduziu diversas melhorias.

As principais atualizações incluem:

• modelos de risco de lesão atualizados
• modelos aprimorados do corpo humano
• algoritmos de resolução mais rápidos
• suporte à aceleração por GPU

Madymo agora usa um sistema de licenciamento baseado em tokens que permite acesso flexível aos módulos de software.

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Tendências Futuras na Simulação de Segurança Veicular

A simulação de segurança veicular continua a evoluir.

As principais orientações incluem:

• Otimização de simulação assistida por IA
• Modelos de gêmeos digitais para sistemas de segurança veicular
• análise de segurança em colisões de baterias de veículos elétricos
• avaliação de cenários de acidentes em condução automatizada

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Perguntas frequentes sobre o Simcenter Madymo

Para que serve principalmente o Simcenter Madymo?

Resposta curta:
O Simcenter Madymo é usado principalmente para simular o comportamento dos ocupantes e dos sistemas de segurança durante colisões de veículos.

Os engenheiros utilizam o software para analisar o acionamento do airbag, as forças do cinto de segurança, o movimento do boneco de teste de colisão, os impactos em pedestres e o risco de lesões aos ocupantes. O solucionador integrado MB-FE-CFD permite a simulação realista de cenários de colisão complexos.

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Em que o Madymo se diferencia de ferramentas como o LS-DYNA ou o PAM-CRASH?

Resposta curta:
A Madymo concentra-se no movimento do corpo humano e nos sistemas de retenção, enquanto os softwares tradicionais de análise de colisões focam na deformação da estrutura do veículo.

O Madymo modela a biomecânica dos ocupantes e o acionamento dos airbags, enquanto ferramentas como o LS-DYNA simulam o comportamento estrutural em caso de colisão. Os engenheiros frequentemente combinam as duas ferramentas para simular tanto a deformação do veículo quanto a resposta dos ocupantes.

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Como são utilizados os modelos de bonecos de teste de colisão e os modelos humanos?

Resposta curta:
A Madymo inclui modelos validados de manequins de teste de colisão e de corpos humanos usados ​​para prever o risco de lesões.

Esses modelos simulam a postura, a rigidez articular e a interação com os sistemas de segurança. Os engenheiros avaliam métricas de lesão, como o Índice de Impacto na Cabeça (HIC), a compressão torácica e a carga no fêmur, utilizando esses modelos.

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Como funciona o licenciamento no Simcenter Madymo?

Resposta curta:
A Madymo utiliza um sistema de licenciamento baseado em tokens.

Em vez de comprar licenças separadas para cada módulo, as empresas adquirem um conjunto compartilhado de tokens. Os tokens são usados ​​para pré-processamento, simulações e tarefas de pós-processamento.

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O Madymo é compatível com outras ferramentas de engenharia?

Resposta curta:
Sim. O Madymo suporta integração com diversas ferramentas de simulação.

Essas ferramentas incluem LS-DYNA, PAM-CRASH, Radioss, Abaqus, MATLAB e Simulink. Os engenheiros podem simular a estrutura do veículo, a biomecânica dos ocupantes e os sistemas de controle de segurança em um único fluxo de trabalho.

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Autor

Johnny Liu
CEO da Dowway Vehicle

Johnny Liu trabalha com engenharia de segurança veicular e simulação CAE. Seu trabalho se concentra em tecnologias de segurança automotiva, fluxos de trabalho de simulação de colisões e ferramentas de engenharia digital usadas no desenvolvimento de veículos.