RADIOSS整车碰撞模型转换方法的研究与应用
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图3 40%偏置碰壁障CAE模型图4 可移动侧面碰撞台车CAE模型
在整车仿真计算过程中，主要包括的物理能量有动能、内能、沙漏能、接触能等能量信息，如图5所示。从图中可以看出，整车50FFB正面碰撞使用RADIOSS计算仿真过程中，整个模型的物理能量保持平稳下降趋势。动能和内能的变化也处于合理状态之中，沙漏能占总能量的3.7%，接触能量占总能量的14%。
图5 整车全正碰能量曲线
在整车正碰中通过考察前围板侵入量、前纵梁变形模式以及B柱的加速度等特性来分析车体结构特征。整车侧碰工况中通常考察B柱内板侵入量、门内板关键部位侵入量、门外板变形模式以及B柱的速度特性等来分析车体结构特征。本文通过采用RADIOSS显式求解器，对整车模型上述各工况进行了计算和分析，并与相应的物理试验进行了比较，从比较结果可以看出，本文所述的转换方法在实际应用中是非常有效的。
3.1 整车关键部位变形图
在整车全正碰和40%重叠偏置碰工况中，前纵梁的变形模式是车体结构考察的重点，同时也是校对模型是否正确的一个衡量指标[7]。本文抽取了100%全正碰工况左右纵梁的变形模式，并将其与物理试验进行比较，如图6所示。可以看出，纵梁的变形模式基本一致。
图6 整车全正碰左/右前纵梁变形对比
在整车全正碰和40%重叠偏置碰工况中，B柱的加速曲线能够间接反映出车体结构在碰撞过程中的变形次序以及整车的碰撞刚度。图7表示整车全正碰工况左侧B柱的加速度曲线CAE仿真与物理试验的比较。从图可以看出，曲线的几个波峰和波谷的相位基本吻合，总体变化趋势基本一致。
图7 整车偏置碰加速度曲线对比 图8 B柱内板侵入量曲线对比
在整车全正碰和40%重叠偏置碰工况中，前围板的侵入量是考察车体结构变形是否合理的一个重点[6]。在整车侧碰工况中，B柱内板的侵入量以及门内板关键部位的侵入量是考察侧碰的一个重点。图8表示的是侧碰工况中测量的B柱内板侵入量CAE仿真数值与试验结果的比较，比较结果可以看出，B柱内板各位置侵入量仿真结果与试验结果最大相差仅在10mm左右。
4 结论及经验总结
本文基于某项目整车模型详细的阐述了有限元模型从LS-DYNA向RADIOSS的基本流程以及转换方法，并利用该方法成功实现了整车碰撞模型的转换，从而证明了此转换方法的可行性。再将RADIOSS格式整车模型仿真计算结果与整车试验测试数据相比较，结果表明，仿真计算结果中整车结构变形模式和整车加速度曲线与实验测试数据具有良好的一致性。从而再次证明此模型转换方法和基本流程以及RADIOSS模型求解器运用于整车碰撞计算的有效性。
本文所研究的模型转换方法和流程，可以为各工程领域类似LS-DYNA模型向RADIOSS模型的转换提供有效的参考依据，具有重要的工程应用价值。
5 致谢
本论文中所使用的LS-DYNA软件由LSTC公司提供，使用的HyperWorks软件及RADIOSS格式侧碰台车和偏置碰壁障CAE模型均由Altair公司提供。整个模型从LS-DYNA向RADIOSS的转化过程中，得到了Altair公司法国总部Erwan MESTRES 先生和中国团队欧贺国等人的大力支持，特此致谢。
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