基于RADIOSS的DAB气囊建模和对标分析
2.3.3 材料和属性定义
RADIOSS 提供两种织物材料模型,MAT19线弹性材料和MAT58非线性弹性材料,本文采用MAT19线弹性材料模型建模,其中,R_E和ZEROSTRESS选项的设置对气囊展开形状影响明显,建议R_E设置为1%,另外,/MAT/FABRI材料必须对应/PROP/SH_ORTH属性。
图3:织物材料和属性定义
SH_ORTH属性中N为单元在厚度方向的积分点个数,对织物类薄膜单元N= 1。
2.3.4 接触定义
气囊自接触以及气囊与周围组件间的接触均使用type7类型,type7是RADIOSS中一种通用接触类型,对大部分接触均适用,对于气囊自接触和气囊与其它组件的接触,为防止穿透的产生,建议INACTI设置为5。
图4 接触定义
参考几何是气囊展开过程中必不可少的部分,气囊在折叠的过程中会产生较大的网格变形,参考几何能使折叠后的气囊展开时恢复到折叠之前的原有尺寸和大小,因此,参考几何记录了气囊在折叠之前的网格节点的相对位置,建模过程中,参考几何的节点编号要和折叠后的节点编号完全一致。
RADIOSS中,参考几何通过/XREF或者/REFSTA关键字来引用,两者的主要区别是/XREF根据气囊织物的不同组件单独引用,/REFSTA则将气囊作为整体引用,引用参考几何后,需要将 /MAT/LAW19织物材料的zero stress标志设置为1,以便气囊展开时能消除初始应力。
2.3.6 ENGINE文件
RADIOSS包括START和ENGINE文件,其中ENGINE文件以_0001.rad结尾,用于控制计算时间步长,计算结束时间,动画输出,节点位移,单元应力应变输出等内容,示例如下:
DAB_linear_impact_0001.rad——————〉ENGINE文件需与start文件同名,仅后缀不同
/TITLE ———————————————〉仿真所用的标题
/VERS/100 ——————————————〉仿真适用的RADIOSS版本
/DT/INTER/CST————————————〉接触时间步长的控制
/DT/NODA/CST—————————————〉节点时间步长的控制
/ANIM/DT ——————————————〉动画输出时间间隔
/RUN/DAB_linear_impact/1———————〉计算结束时间控制
/ANIM/ELEM/EPSP———————————〉单元有效应变输出
/ANIM/ELEM/VONM———————————〉单元VONMISS应力输出
/PARITH/ON—————————————〉多核并行运算控制
3 结果分析
将建立的模型文件提交到RADIOSS模块中计算后,打开HyperView和HypeGraph读取A01动画文件和冲击块的加速度曲线,MediaView读取AVI格式的实验录像,可对仿真结果进行对比分析。
3.1 运动对比
3.2 曲线对比
本节主要对比实验和仿真中的冲击块加速度,速度,位移和能量的曲线,通过冲击块的曲线对比,可验证气囊的泄气性设置参数的正确性。
4 结论
本文基于RADIOSS 求解器,应用HyperMesh和HyperCrash作为前处理,对DAB气囊线性冲击模型进行了建模和仿真对标分析,计算结果表明,RADIOSS求解器具有先进的求解算法和计算稳定性,为后期整车碰撞分析假人的伤害预测提供了可靠的输入。
安全气囊的均匀压力法建模会导致气囊展开初期的形状与实验有差别,在建模过程中,在特定部件上应用‘喷气效应’设置,或者用多腔室法建模,可使气囊的展开更符合预期。
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