Radioss碰撞
關注創建者：匿名 創建時間：2023-12-11
Radioss碰撞的視頻教程
Radioss碰撞的實例教程
在碰撞過程中，列車的碰撞能量主要集中在車體前端結構部分，而前端結構也同樣具有載客能力，需要同時考慮司機和乘客的安全，所以耐撞性對于頭車車體尤為重要。為提高計算效率，建立頭車車體前面部分模型，后面部分及其他7輛車體用質點模擬。有限元模型建立如下：
根據上述工況及有限元模型，采用RADIOSS 顯式求解器進行求解，并用HyperView 查看碰撞結果。碰撞過程中，車體與可變形障礙物隨時間變化的變形圖如圖4所示。
整個碰撞過程中，前端緩沖器僅僅壓縮8mm，吸收能量很小，前端車鉤與障礙物不發生接觸，不吸收能量，由于車體剛度較大，大部分碰撞能量被可變形障礙物吸收。頭車的塑性應變云圖如圖5所示，紅色為塑性應變大于10%的區域，從圖中可以看到，車體前端發生很小的塑性變形，對車體整體結構幾乎沒有影響。因此，司機及乘客的生存區沒有受到影響。圖6為頭車的位移云圖。
結論
根據EN15227：2008標準中規定的碰撞工況，以某鋁合金電動車組車體結構為載體，應用Altair公司碰撞仿真軟件HyperCrash和RADIOSS進行大變形碰撞仿真，并以碰撞過程中車體結構的塑性變形、司機和乘客的生存空間和平均加速度等情況為基準，評估了該列車的安全性。可以較準確高效的實現動車碰撞仿真，很好地評估并保障列車的碰撞安全性。因此，該仿真方法可以在軌道車輛的碰撞仿真中得到廣泛的應用。
展開 圖2 電動車組碰撞工況
在碰撞過程中，列車的碰撞能量主要集中在車體前端結構部分，而前端結構也同樣具有載客能力，需要同時考慮司機和乘客的安全，所以耐撞性對于頭車車體尤為重要。為提高計算效率，建立頭車車體前面部分模型，后面部分及其他7輛車體用質點模擬。有限元模型建立如下：
圖3 電動車組碰撞有限元模型
根據上述工況及有限元模型，采用RADIOSS 顯式求解器進行求解，并用HyperView 查看碰撞結果。碰撞過程
中，車體與可變形障礙物隨時間變化的變形圖如圖4所示。
圖4 碰撞過程車體及障礙物變形圖
整個碰撞過程中，前端緩沖器僅僅壓縮8mm，吸收能量很小，前端車鉤與障礙物不發生接觸，不吸收能量，由于車體剛度較大，大部分碰撞能量被可變形障礙物吸收。頭車的塑性應變云圖如圖5所示，紅色為塑性應變大于10%的區域，從圖中可以看到，車體前端發生很小的塑性變形，對車體整體結構幾乎沒有影響。因此，司機及乘客的生存區沒有受到影響。圖6為頭車的位移云圖。
圖5塑性應變云圖 圖6 位移云圖
結論
根據EN15227：2008標準中規定的碰撞工況，以某鋁合金電動車組車體結構為載體，應用Altair公司碰撞仿真軟件HyperCrash和RADIOSS進行大變形碰撞仿真，并以碰撞過程中車體結構的塑性變形、司機和乘客的生存空間和平均加速度等情況為基準，評估了該列車的安全性。可以較準確高效的實現動車碰撞仿真，很好地評估并保障列車的碰撞安全性。因此，該仿真方法可以在軌道車輛的碰撞仿真中得到廣泛的應用。
展開 Altair 解決方案：整車碰撞模型從 LS-DYNA 格 式向 RADIOSS 格式的轉換， 并利用 RADIOSS 顯式求解器 對整車碰撞各工況的仿真分析 計算結果與整車試驗測試數據 進行比較分析。
優點：采用RADIOSS顯式求解器得 到的整車碰撞仿真結果與試驗 結果吻合較好，計算精度較高， 驗證了模型的轉化方法的可行 性和合理性。
背景介紹
仿真分析是汽車碰撞安全性研究的重要手段。在汽車被動安全性整車仿真 分析中，常用的有限元仿真分析求解器軟件有 LS-DYNA、RADIOSS、 PAM-CRASH、ABAQUS 等。整車被動安全性研究是汽車研發領域中的重點， 工程實際中經常遇到不同軟件有限元模型之間的轉化問題。
針對上海汽車某項目，探討某轎車從 LS-DYNA 向 RADIOSS 的轉換方法， 然后針對 RADIOSS 格式的模型仿真分析結果與工程上的應用，利用整車 64KPH 偏置碰、50KPH 全寬正碰、以及 50KPH 的可移動變形壁障等試驗測試 數據進行了比較。驗證了 RADIOSS 求解器計算結果的在工程上的可行性，以 及與試驗結果的一致性。
挑戰
整車碰撞模型主要包括白車身、座椅、底盤、轉向、動力總成等結構。針 對不同的碰撞規則，又帶有可移動壁障、固定壁障以及剛形體臺車等。整車有 限元模型，節點總數為 1289275，單元總數為 1332879，其中殼單元總數為 1280025，實體單元總數為 40606，一維單元總數為 12248，二維單元的平均 尺寸為 8mm。
展開 根據上述工況及有限元模型，采用 RADIOSS 顯式求解器進行求解，并用 HyperView 查看碰撞結果。碰撞過程 中，車體與可變形障礙物隨時間變化的變形圖如圖 4 所示。
整個碰撞過程中，前端緩沖器僅僅壓縮 8mm，吸收能量很小，前端車鉤與障礙物不發生接觸，不吸收能量，由 于車體剛度較大，大部分碰撞能量被可變形障礙物吸收。頭車的塑性應變云圖如圖 5 所示，紅色為塑性應變大于 10% 的區域，從圖中可以看到，車體前端發生很小的塑性變形，對車體整體結構幾乎沒有影響。因此，司機及乘客的生存 區沒有受到影響。圖 6 為頭車的位移云圖。
結論
根據 EN15227：2008 標準中規定的碰撞工況，以某鋁合金電動車組車體結構為載體，應用 Altair 公司碰撞仿真 軟件 HyperCrash 和 RADIOSS 進行大變形碰撞仿真，并以碰撞過程中車體結構的塑性變形、司機和乘客的生存空間 和平均加速度等情況為基準，評估了該列車的安全性。可以較準確高效的實現動車碰撞仿真，很好地評估并保障列車 的碰撞安全性。因此，該仿真方法可以在軌道車輛的碰撞仿真中得到廣泛的應用。
展開 Altair Radioss是解決瞬態加載工況下非線性問題的領先的結構分析求解器。其具備高擴展性、高品質、高魯棒性，以及諸多功能：多域求解技術、高級材料功能(復合材料)等。Radioss求解器被廣泛應用于汽車、航空航天、電子/家電、包裝、軌道機車、生物醫療、能源、船舶、軍工等領域，用于提高產品制造、產品性能、安全防護等方面設計。
Altair Radioss產品亮點
1、對于大變形、高非線性結構問題仿真的優異擴展性
2、完整的材料本構模型庫和材料失效模型
3、獨有的、高精度的氣囊仿真方法
4、豐富的多物理場仿真能力
5、廣泛的碰撞假人模型、壁障、碰撞器和人體生物力學模型
Altair Radioss特征和功能
分析類型
1、顯式非線性瞬態或者隱式結構分析
2、拉格朗日 、歐拉和任意歐拉-拉格朗日算法
3、氣囊仿真的有限體積法
Altair Radioss結構分析求解器應用領域包括:碰撞安全、跌落和沖擊、爆炸和水動力沖擊、流固耦合、終端彈道學、高速沖擊、加工成型和復合材料鋪層等。
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Radioss碰撞的最新內容
Altair Radioss是解決瞬態加載工況下非線性問題的領先的結構分析求解器。其具備高擴展性、高品質、高魯棒性，以及諸多功能：多域求解技術、高級材料功能(復合材料)等。Radioss求解器被廣泛應用于汽車、航空航天、電子/家電、包裝、軌道機車、生物醫療、能源、船舶、軍工等領域，用于提高產品制造、產品性能、安全防護等方面設計。
Altair Radioss產品亮點
1、對于大變形
Radioss是碰撞仿真領域中十分成熟的有限元仿真軟件，可以對工程中許多非線性問題進行求解，例如汽車碰撞、產品跌落、導彈爆炸、流固耦合分析等等。不僅可以提升產品的剛度、強度、碰撞的安全性能等，還可以在降低產品研發成本的同時提升研發效率。
仿真準確預測碰撞試驗結果（3月17日 10:00-11:30）
1.
RADIOSS對整車正面碰撞進行仿真，計算到65毫秒，采用50%HybridIII的假人及參考度量(IMM)安全氣囊。PBS Works作為高性能計算及資源管理系統，它可以自動識別作業完成并將結果自動返回到分析工程師的桌面，大大提升了計 算效率。
將結果直接導入到后處理可視化軟件HyperView中，可以創建交互式的標準報告,如變形動畫,加速度和能量顯示以及乘員損傷準則等。
從圖 4 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%。
計算結果與試驗結果的比較
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。
然后將結果輸出并使用HyperWorks中的標準選項將結果放到 RADIOSS中的碰撞模型里。在這個過程中，工程師可以在項目的早期就能管理沖壓過程的初始化，并且除了從碰撞模型中提取出來的部件外不需要其他額外的信息。最后碰撞仿真顯示出跟實測數據具有很好相關聯性。
利用 RADIOSS 碰撞理論進行空調器結構、包裝設計，可以大 幅提高產品的可靠性，有效節約包裝材料，并進行創新設計，達到行業的技術領先。
挑戰
依靠工程師設計經驗以及參考母本進行的空調結構、包裝設計方法，往往只能 做定性的分析。當模型結構較為復雜時，定量的手工計算分析是非常困難的。
最后用RADIOSS來進行前碰撞分析，最后用HyperView 做生成仿真分析報告。就是這樣的流程，所有概念車虛擬開發過程可以在一個CAE環境下完成。HyperWorks幫助Altran 工程師開發了滿足所有項目目標的汽車。
Radioss - 碰撞、安全與沖擊
03. AcuSolve - 計算流體動力學
04. nanoFluidX - 基于粒子的流體動力學
05. ultraFluidX - 快速空氣動力學仿真
06.
在產品開發過程中，Code Product Solutions 公 司的工程師應用了全套 Altair HyperWorks CAE 模塊，包括 RADIOSS?碰撞仿 真，OptiStruct?計算塑料部件中傾斜系統的高應力區，HyperMesh?前處理， HyperGraph?和 HyperView?后處理。
