基于RADIOSS的DAB氣囊建模和對標分析
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選項的設置對氣囊展開形狀影響明顯,建議R_E設置為1%,另外,/MAT/FABRI材料必須對應/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,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,為防止穿透的產生,建議INACTI設置為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生較大的網格變形,參考幾何能使折疊后的氣囊展開時恢復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格節點的相對位置,建模過程中,參考幾何的節點編號要和折疊后的節點編號完全一致。
RADIOSS中,參考幾何通過/XREF或者/REFSTA關鍵字來引用,兩者的主要區別是/XREF根據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標志設置為1,以便氣囊展開時能消除初始應力。
2.3.6 ENGINE文件
RADIOSS包括START和ENGINE文件,其中ENGINE文件以_0001.rad結尾,用于控制計算時間步長,計算結束時間,動畫輸出,節點位移,單元應力應變輸出等內容,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———————〉計算結束時間控制
/ANIM/ELEM/EPSP———————————〉單元有效應變輸出
/ANIM/ELEM/VONM———————————〉單元VONMISS應力輸出
/PARITH/ON—————————————〉多核并行運算控制
3 結果分析
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,可對仿真結果進行對比分析。
3.1 運動對比
3.2 曲線對比
本節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置參數的正確性。
4 結論
本文基于RADIOSS 求解器,應用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分析,計算結果表明,RADIOSS求解器具有先進的求解算法和計算穩定性,為后期整車碰撞分析假人的傷害預測提供了可靠的輸入。
安全氣囊的均勻壓力法建模會導致氣囊展開初期的形狀與實驗有差別,在建模過程中,在特定部件上應用‘噴氣效應’設置,或者用多腔室法建模,可使氣囊的展開更符合預期。
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