基于RADIOSS的DAB氣囊建模和對標(biāo)分析
2.3.3 材料和屬性定義
RADIOSS 提供兩種織物材料模型,MAT19線彈性材料和MAT58非線性彈性材料,本文采用MAT19線彈性材料模型建模,其中,R_E和ZEROSTRESS選項的設(shè)置對氣囊展開形狀影響明顯,建議R_E設(shè)置為1%,另外,/MAT/FABRI材料必須對應(yīng)/PROP/SH_ORTH屬性。
圖3:織物材料和屬性定義
SH_ORTH屬性中N為單元在厚度方向的積分點個數(shù),對織物類薄膜單元N= 1。
2.3.4 接觸定義
氣囊自接觸以及氣囊與周圍組件間的接觸均使用type7類型,type7是RADIOSS中一種通用接觸類型,對大部分接觸均適用,對于氣囊自接觸和氣囊與其它組件的接觸,為防止穿透的產(chǎn)生,建議INACTI設(shè)置為5。
圖4 接觸定義
參考幾何是氣囊展開過程中必不可少的部分,氣囊在折疊的過程中會產(chǎn)生較大的網(wǎng)格變形,參考幾何能使折疊后的氣囊展開時恢復(fù)到折疊之前的原有尺寸和大小,因此,參考幾何記錄了氣囊在折疊之前的網(wǎng)格節(jié)點的相對位置,建模過程中,參考幾何的節(jié)點編號要和折疊后的節(jié)點編號完全一致。
RADIOSS中,參考幾何通過/XREF或者/REFSTA關(guān)鍵字來引用,兩者的主要區(qū)別是/XREF根據(jù)氣囊織物的不同組件單獨引用,/REFSTA則將氣囊作為整體引用,引用參考幾何后,需要將 /MAT/LAW19織物材料的zero stress標(biāo)志設(shè)置為1,以便氣囊展開時能消除初始應(yīng)力。
2.3.6 ENGINE文件
RADIOSS包括START和ENGINE文件,其中ENGINE文件以_0001.rad結(jié)尾,用于控制計算時間步長,計算結(jié)束時間,動畫輸出,節(jié)點位移,單元應(yīng)力應(yīng)變輸出等內(nèi)容,示例如下:
DAB_linear_impact_0001.rad——————〉ENGINE文件需與start文件同名,僅后綴不同
/TITLE ———————————————〉仿真所用的標(biāo)題
/VERS/100 ——————————————〉仿真適用的RADIOSS版本
/DT/INTER/CST————————————〉接觸時間步長的控制
/DT/NODA/CST—————————————〉節(jié)點時間步長的控制
/ANIM/DT ——————————————〉動畫輸出時間間隔
/RUN/DAB_linear_impact/1———————〉計算結(jié)束時間控制
/ANIM/ELEM/EPSP———————————〉單元有效應(yīng)變輸出
/ANIM/ELEM/VONM———————————〉單元VONMISS應(yīng)力輸出
/PARITH/ON—————————————〉多核并行運算控制
3 結(jié)果分析
將建立的模型文件提交到RADIOSS模塊中計算后,打開HyperView和HypeGraph讀取A01動畫文件和沖擊塊的加速度曲線,MediaView讀取AVI格式的實驗錄像,可對仿真結(jié)果進行對比分析。
3.1 運動對比
3.2 曲線對比
本節(jié)主要對比實驗和仿真中的沖擊塊加速度,速度,位移和能量的曲線,通過沖擊塊的曲線對比,可驗證氣囊的泄氣性設(shè)置參數(shù)的正確性。
4 結(jié)論
本文基于RADIOSS 求解器,應(yīng)用HyperMesh和HyperCrash作為前處理,對DAB氣囊線性沖擊模型進行了建模和仿真對標(biāo)分析,計算結(jié)果表明,RADIOSS求解器具有先進的求解算法和計算穩(wěn)定性,為后期整車碰撞分析假人的傷害預(yù)測提供了可靠的輸入。
安全氣囊的均勻壓力法建模會導(dǎo)致氣囊展開初期的形狀與實驗有差別,在建模過程中,在特定部件上應(yīng)用‘噴氣效應(yīng)’設(shè)置,或者用多腔室法建模,可使氣囊的展開更符合預(yù)期。
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