RADIOSS整車碰撞模型轉換方法的研究與應用
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圖3 40%偏置碰壁障CAE模型圖4 可移動側面碰撞臺車CAE模型
在整車仿真計算過程中，主要包括的物理能量有動能、內能、沙漏能、接觸能等能量信息，如圖5所示。從圖中可以看出，整車50FFB正面碰撞使用RADIOSS計算仿真過程中，整個模型的物理能量保持平穩下降趨勢。動能和內能的變化也處于合理狀態之中，沙漏能占總能量的3.7%，接觸能量占總能量的14%。
圖5 整車全正碰能量曲線
在整車正碰中通過考察前圍板侵入量、前縱梁變形模式以及B柱的加速度等特性來分析車體結構特征。整車側碰工況中通常考察B柱內板侵入量、門內板關鍵部位侵入量、門外板變形模式以及B柱的速度特性等來分析車體結構特征。本文通過采用RADIOSS顯式求解器，對整車模型上述各工況進行了計算和分析，并與相應的物理試驗進行了比較，從比較結果可以看出，本文所述的轉換方法在實際應用中是非常有效的。
3.1 整車關鍵部位變形圖
在整車全正碰和40%重疊偏置碰工況中，前縱梁的變形模式是車體結構考察的重點，同時也是校對模型是否正確的一個衡量指標[7]。本文抽取了100%全正碰工況左右縱梁的變形模式，并將其與物理試驗進行比較，如圖6所示。可以看出，縱梁的變形模式基本一致。
圖6 整車全正碰左/右前縱梁變形對比
在整車全正碰和40%重疊偏置碰工況中，B柱的加速曲線能夠間接反映出車體結構在碰撞過程中的變形次序以及整車的碰撞剛度。圖7表示整車全正碰工況左側B柱的加速度曲線CAE仿真與物理試驗的比較。從圖可以看出，曲線的幾個波峰和波谷的相位基本吻合，總體變化趨勢基本一致。
圖7 整車偏置碰加速度曲線對比 圖8 B柱內板侵入量曲線對比
在整車全正碰和40%重疊偏置碰工況中，前圍板的侵入量是考察車體結構變形是否合理的一個重點[6]。在整車側碰工況中，B柱內板的侵入量以及門內板關鍵部位的侵入量是考察側碰的一個重點。圖8表示的是側碰工況中測量的B柱內板侵入量CAE仿真數值與試驗結果的比較，比較結果可以看出，B柱內板各位置侵入量仿真結果與試驗結果最大相差僅在10mm左右。
4 結論及經驗總結
本文基于某項目整車模型詳細的闡述了有限元模型從LS-DYNA向RADIOSS的基本流程以及轉換方法，并利用該方法成功實現了整車碰撞模型的轉換，從而證明了此轉換方法的可行性。再將RADIOSS格式整車模型仿真計算結果與整車試驗測試數據相比較，結果表明，仿真計算結果中整車結構變形模式和整車加速度曲線與實驗測試數據具有良好的一致性。從而再次證明此模型轉換方法和基本流程以及RADIOSS模型求解器運用于整車碰撞計算的有效性。
本文所研究的模型轉換方法和流程，可以為各工程領域類似LS-DYNA模型向RADIOSS模型的轉換提供有效的參考依據，具有重要的工程應用價值。
5 致謝
本論文中所使用的LS-DYNA軟件由LSTC公司提供，使用的HyperWorks軟件及RADIOSS格式側碰臺車和偏置碰壁障CAE模型均由Altair公司提供。整個模型從LS-DYNA向RADIOSS的轉化過程中，得到了Altair公司法國總部Erwan MESTRES 先生和中國團隊歐賀國等人的大力支持，特此致謝。
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