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汽車(chē)有限元?dú)饽倚≈R(shí)

2018-12-17 21:26:51·  來(lái)源：上汽安全與CAE技術(shù)  
　
今天以側(cè)氣囊的仿真為例，給大家介紹下氣囊仿真的處理過(guò)程，感興趣的讀者可以自己動(dòng)手嘗試下。一般來(lái)說(shuō)，氣囊的建模是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作任務(wù)，氣囊模型在經(jīng)過(guò)網(wǎng)
今天以側(cè)氣囊的仿真為例，給大家介紹下氣囊仿真的處理過(guò)程，感興趣的讀者可以自己動(dòng)手嘗試下。
 
一般來(lái)說(shuō)，氣囊的建模是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作任務(wù)，氣囊模型在經(jīng)過(guò)網(wǎng)格處理、折疊、擠壓，設(shè)置氣囊參數(shù)，試驗(yàn)對(duì)標(biāo)矯正參數(shù)后才能在整車(chē)碰撞安全系統(tǒng)中使用。下面就詳細(xì)介紹氣囊建模的處理過(guò)程：
 
1.網(wǎng)格處理
我們拿到初步的側(cè)氣囊的是一具有氣囊輪廓的平面圖，需要根據(jù)氣囊的折疊線進(jìn)行初始的網(wǎng)格劃分。新手可能是需要多做幾次進(jìn)行折疊線網(wǎng)格的迭代修正工作。
氣囊輪廓平面圖&氣囊網(wǎng)格折疊切面圖
 
2.氣囊的折疊
現(xiàn)實(shí)中手工折疊氣囊比較簡(jiǎn)單，但在有限元中折疊就會(huì)有一些困難了。在此使用軟件手工折疊方式，將折疊氣囊的過(guò)程給大家展示下（大神可以全程采用有限元計(jì)算的方法實(shí)現(xiàn)）。折疊氣囊時(shí)，前幾此折疊可能比較容易及方便，但折疊后期，隨著折疊層數(shù)的增多、氣囊變厚，折疊起來(lái)就沒(méi)那么簡(jiǎn)單了。不信，你把一張A4紙給折疊一下，看看能折疊幾次？
氣囊輪廓圖
第一次折疊
第二次折疊
第三次折疊
第四次折疊
折疊過(guò)程動(dòng)畫(huà)
 
3.氣囊的適配
氣囊折疊以后，會(huì)比氣囊外殼還要大，需要采用仿真方法將氣囊、發(fā)生器擠壓到氣囊盒內(nèi)。
將發(fā)生器塞入氣囊
將氣囊壓入盒子中
 
4.氣囊對(duì)標(biāo)
氣囊中發(fā)生器爆炸產(chǎn)生的氣流曲線一般是廠家給提供，此時(shí)，還需要進(jìn)行對(duì)標(biāo)工作。所謂對(duì)標(biāo)，做一組不同工況的試驗(yàn)，然后調(diào)整一組氣囊的參數(shù)能夠使氣囊與試驗(yàn)中的加速度曲線，氣囊壓力曲線相符合。只有進(jìn)行了此步工作，氣囊在整車(chē)碰撞中使用才具有可信性。平時(shí)我們使用較多的有粒子法和均壓法，兩種方法各有所長(zhǎng)，均可使用。
氣囊對(duì)標(biāo)
5.氣囊在整車(chē)碰撞中使用
對(duì)標(biāo)過(guò)后的氣囊裝配在整車(chē)座椅上，再安裝上假人，就是可以進(jìn)行工作，調(diào)整氣囊相關(guān)的參數(shù)，進(jìn)行我們最終的目的降低假人在整車(chē)碰撞中受到的傷害。氣囊其實(shí)是一個(gè)位于人和車(chē)之間的氣墊，通俗說(shuō)法就是調(diào)整氣墊，使這個(gè)氣墊在碰撞過(guò)程中不能太硬（硌的疼），不能太軟（氣囊扁了）人撞在車(chē)上了。
本例采用的是粒子法，氣體是一個(gè)個(gè)的粒子，從氣囊中飛出。
氣囊仿真只是整車(chē)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)安全系統(tǒng)中的一小部分，但卻是一項(xiàng)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ魅蝿?wù)。因此，希望家中女神看完之后能理解我及我的工作內(nèi)容。:）
 
 
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