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汽车碰撞过程是一个瞬时的动态过程，在典型的汽车正面碰撞测试中车身材料的变形应变率可达500/s甚至更高。与准静态过程相比，动态过程中材料的力学特性有所不同，称为材料的应变率效应。钢铁材料一般均存在应变率效应，提高应变率一般会使其变形抗力提高。图4-1是一种低合金高强度冷轧钢 HC340LA在不同应变率下的真实应力-真实应变曲线，随着应变率从静态增加到500/s，真实应力增大了20%以上。研究车身材料的动态力学行为，尤其是在大变形场景下，对于车身安全设计中材料的合理选择和分布设计具有重要的指导意义。
图4-1 HC340LA不同应变率下的硬化曲线
钢铁材料的应变率效应与其塑性变形机理相关，在发生塑性变形时，晶体位错的运动，滑移面由不利变形的位向向有利于变形的位向转动，晶间转动等都需要时间，如果变形速率很大，金属的塑性变形不能在变形体内充分地扩展和完成。而弹性变形仅仅是原子离开其平衡位置的运动，增大或减小其原子间距，因而其扩展速率与声速相同，因此一般情况下随着应变率的升高，钢板的屈服应力相应增大。
除了钢板的动态力学特性，其断裂失效特性对整车碰撞安全特性也有较大影响。在汽车碰撞过程中，一些零部件会出现断裂现象，进而改变结构的传力路径，对整车碰撞安全性能有较大影响。在零部件成形过程中，往往也会出现钢板的断裂现象发生。本章重点介绍了面向汽车碰撞安全设计和仿真应用的钢板动态力学和断裂失效特性。