HyperWorks/LSDYNA下的保险杠偏置碰撞仿真深度解析

保险杠40%偏置碰撞仿真模型动画：

基于HyperWokes/LsDyna的保险杠40%偏置碰撞仿真模型建立如下：

1、通过Tools/Cteate Cards/MAT和Tools/Cteate Cards/SECTION界面分别创建出部件的材料和属性，再通过Component面板对部件附材料和属性，具体操作如图所示：

2、在动态的显示算法中，接触连接的设置尤其重要，在改模型中涉及到的接触连接如下：

2.1 碰撞刚性墙的建立（在卡片RIGIDWALL_PLANAR_FINITE中进行设置）具体操作界面如图所示：

base node:定义刚性墙的基点；normal vector：定义刚性墙平面的法线方向；shape：刚性墙的形状，通常设为矩形；finite：在有限区域内（如果是做正碰分析可以设置为无限区域）；local x axis/y-axis:定义刚性墙横向平面的延伸方向；len x=/len y=:刚性墙区域的大小。

此外，刚性墙的接触是系统默认的，只要有物体撞击到刚性墙平面上，刚性墙则自动对其进行反弹，刚性墙不进行吸能，整个撞击过程能量守恒。

2.2 保险杠自身的接触变型（在卡片CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE中进行设置）具体操作界面如图所示：

在进 入这个界面前需要对FS静摩擦系数进行设置，一般FS取为0.15。通过卡片的设置已经创建好了接触的类型即SingleSurface，所以我们只需在add界面中添加Slave的组件即整车的部件（除去焊接的1D单元），点击update就完成了保险杠自身的接触变型

2.3 车身刚体与保险杠的连接（在卡片CONSTRAINED_EXTRA_NODES_SET中进行设置）

在设置连接之前首先对连接保险杠的车身刚体进行模拟和定义，通过Card Edit/comps面板对vehicle mass部件进行设置，具体操作如图所示：

在该界面中需要设置它的质心坐标、质量、转动惯量和仿真时的速度（在整车碰撞中不需要这样定义，这样设置的一些参数是为了模拟整车的作用效果才这样定义的

在CONSTRAINED_EXTRA_NODES_SET的创建中首先要设置它的刚体部件即在PID中选择，然后再对接触进行设置，具体操作如图所示：

图中蓝色的部件为刚体，红色的NodeSet为车身刚体与保险杠连接点即在slave/sets中进行定义

2.4 左右前纵梁之间通过刚性连接，前纵梁与防撞横梁之间也是通过刚性连接（主要是为了使模型更加简单方便计算）

除了以上设置的接触和连接之外，在碰撞仿真中通常还用以下接触：

a、CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE用于两个独立组件之间的接触，比如说侧碰中，试验台车撞试验车，两个车之间的接触就可以这样设置

b、CONTACT_SPOTWELD用于整车焊接的部件与焊点单元的接触

3、添加载荷和约束

3.1 碰撞速度的设置，通过卡片INITIAL_VELOCITY可以完成。在此之前先进行box的创建，可以通过卡片DEFINE_BOX 创建box使得box中所有的部件动力学特性保持一致，具体创建方法如图所示：

lower bound：box最低点位置处的坐标；upper bound：box最高点位置处的坐标（两点位于空间长方体的对角线上）区域的设置需要包含全部动力特性一致的部件

注：最高点尽可能保证是正值，最低点尽可能保证是负值

在INITIAL_VELOCITY中设置速度的界面为：

BOXID选中创建好的box，VX为运动的速度

3.2 重力场的设置

通过卡片LOAD_BODY_Z进行设置如图所示：

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