不得不说的问题
    你愿意为汽车安全买单吗？很多人在面对这个问题的时候或许会觉得有些突然，因为对于一般大众来说，在预算有限的情况下，通常都更愿意在汽车动力、外形、装备等上面花费更多精力和财力，而忽略了车辆本身的安全性问题，因为在他们看来，只要开车注意点，安全就应该不会有什么问题。很多汽车制造企业亦是如此。然而据统计，随着汽车保有量的增加，中国每年都有超过10万人死于交通事故，居世界第一。其中的原因或许是驾驶水平、交通秩序、驾驶习惯等方面的因素，但我国汽车本身的安全性能方面也确实存在很多问题。由此，汽车安全在今天的中国，确实是个不得不说的问题！
    那么如何来保证汽车安全？究竟应该由谁来为汽车安全买单？
    “随着现代汽车工业的发展，汽车技术由主动安全性逐步转向被动安全性的研究，中国政府也相继颁布了一系列有相关法规及标准，强制生产企业实施一些被动安全性试验，其中包括对汽车碰撞（正碰、侧撞、尾撞）（被动）安全性的强制性规定。” ESI(中国)有限公司北京办事处总经理崔启玉告诉记者。此外，崔启玉也坦言，汽车碰撞安全性的深入研究及试验测试能力在我国尚处于初级阶段。
    现代社会的发展、产品的全球化对汽车安全性的要求越来越高，传统的研发方式已不能适应现代化企业的发展需求。为顺应国际市场的要求，“尽快建立一套行之有效的科学化的汽车碰撞与（被动）安全性分析系统来研究碰撞过程中车体各部位的变形、断裂以及车内乘员的损害响应，使之作为产品开发设计时的依据，据此改进产品设计参数很有必要。”崔启玉如是说。
    汽车安全新标准
    近年来，CAE仿真技术已逐渐成为汽车被动安全性研究的有利工具。而据ESI集团中国区虚拟原型产品链经理张伟分析，采用计算机模拟作为一种分析手段，进行汽车产品设计和安全性分析，将实际测量的材料数据、运动参数等输入CAE系统并对各种不同试验条件进行计算机模拟从而得出汽车碰撞过程中的各种参数及其规律是实际生产中再好不过的指路明灯。
    法国国际工程科学集团（ESI Group）成立于1973年，是一间为工业界提供数值模拟方案的专业国际集团。ESI GROUP具有完善的汽车碰撞与被动安全性模拟方案，在汽车设计开发领域广泛使用的PAM-CRASH/SAFE已经成为目前实施的碰撞安全性研究的标准。
     那么，如此丰富的汽车安全解决方案是如何为汽车安全服务的？
    “首先我们有PAM-CRASH，它是基于显式有限元计算分析方法的计算机三维碰撞冲击仿真模拟系统，能够对大位移、大旋转、大应变、接触碰撞等问题进行良好的模拟。此外，基于显式有限元计算分析方法的计算机三维碰撞冲击被动安全性分析模拟系统PAM-SAFE也具有非常强大的功能，能够对剧烈碰撞过程中车身各部件的复杂变形以及车内乘员的响应进行精确地模拟分析。PAM-SAFE真正实现了软件模拟与实际碰撞被动安全性试验的无缝贯通，大大缩短了开发周期。”
    他还介绍说，PAM-CRASH 2G是碰撞模拟软件PAM-CRASH的第二代产品。在PAM-CRASH 2G中，国际上第一个可预测碰撞断裂的材料模型已经投入工业应用，这样可以更精确地模拟材料变形、断裂等复杂现象，该模型可应用于复合材料、高强度钢和铝材。张伟强调：    “PAM-CRASH 2G能够更好地满足汽车模型日益复杂的市场要求，新的并行计算版本对于200万左右单元的模型的模拟几乎可以做到‘夕发朝至’。此外，PAM-CRASH 2G也是碰撞与乘员安全性系列模拟软件PAM－SAFE的基本组成部分。”据悉，PAM-CRASH 2G采用了新的集成应用环境和求解器架构，以便工程师将主要精力集中在结构设计方面，而无需在软件使用上耗费过多的精力。
     将设计做到一步到位
    ESI Group目前是欧洲最大，全球排名第三或第四的MCAE公司。与其他CAE公司不同，ESI除了具有完善的汽车碰撞与被动安全性模拟方案，同时还具备基于人体工学的产品设计方案——PAM-COMFORT，基于生物医学的计算机模拟方案——AM-BIO，是目前全球唯一拥有如此完善的计算机模拟分析方案的专业公司。“ESI的产品覆盖了汽车工业、航空航天、重型工业、国防工业等几乎所有应用领域，包括BMW、Ford、Audi等在内的众多国际知名企业都正在使用ESI的汽车行业解决方案。”ESI(中国)有限公司大客户经理何强告诉记者。
    正所谓事实胜于雄辩，究竟ESI产品的应用效果如何，想来只有亲身体验过的用户最有发言权。
    “由于竞争越来越激烈，标准要求越来越高，现在在设计新的车型时，已经不可能不采用数字模拟。ESI集团的虚拟测试模拟方案使斯科达的虚拟试验又上了一个新的台阶。” 斯科达汽车制造公司的数字模拟计算负责人米洛斯·萨夫勒这样评价ESI。
    正如米洛斯·萨夫勒所说，在设计阶段就采用数字模拟已成为必需。斯科达公司在进行Fabia车型生产时即是这样，不仅在虚拟试验时采用了PAM－CRASH软件，而且在开发的初始阶段就已经开始使用。“虚拟原型机可以帮助制造商了解实际的物理现象，更为快捷地评价设计中一些个性化选择可能产生的影响，而且在开发的最初阶段就可以了解到这些情况。” 张伟进一步解释道。
    斯科达汽车制造公司充分利用了PAM－CRASH软件中特别的子结构功能。这种技术可以使零部件开发商做一些较小规模的模拟模型，以所需要的信息为基础，比如只测试气囊，因规模小，所以费用比较低，周期也比较快。经过这样的试验之后，传达给气囊生产商的，只有汽车变形结构的极限条件。这些工具和工作程序帮助斯科达汽车制造公司调整了自己的设计程序，很快达到了大众集团的标准要求，同时也大大减少了学习阶段的时间。今天，斯科达汽车制造公司对所有的车型均采用同一种模型，不管是车辆的刚度、正面撞击还是侧面撞击。米洛斯·萨夫勒归结说：“虚拟原型机指引着斯科达汽车制造公司走向其最终的目标：将设计做到一步到位！”
    而ESI完善的解决方案还在福特汽车公司开展的汽车人体生物力学研究上发挥了极为关键的作用。由于碰撞假人在实际汽车设计中并不足够，比如如何分析人体器官在汽车碰撞中的真实损伤和人体舒适程度的评估等等。开展这类研究，多刚体的假人和求解器是远远不够的，所以福特汽车选择了基于有限元背景的PAM-CRASH/PAM-SAFE,并和ESI一起开发生物力学假人。福特汽车负责被动安全性模拟的主管工程师Jesse Ruan说：“PAM-SAFE中采用了许多独一无二的技术如快速气囊折叠，快速安全带设计，FPM技术,FEA与MBS耦合技术，都使得被动安全性分析得心应手。正是基于这些技术，福特汽车才有可能和其他机构一起开发人体力学模型。”
 

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