Método de plegado del airbag lateral basado en LS-DYNA y PRIMER
? Introducción
En el sistema de retención de seguridad pasiva del automóvil, los airbags desempeñan un papel vital. El despliegue de las bolsas de aire brinda protección a los ocupantes del vehículo, pero también puede causar lesiones graves a los ocupantes que no están sentados en una postura normal. Por lo tanto, es de gran importancia utilizar el método de elementos finitos para estudiar el proceso de despliegue de las bolsas de aire.
Normalmente, los parámetros del airbag (tiempo de encendido, área del orificio de ventilación, etc.) son un conjunto de parámetros óptimos establecidos en función de la postura normal del maniquí al sentarse y del contacto con el maniquí después de desplegar el airbag. normalmente. Para estudiar el daño causado a los componentes fuera de posición antes de que el airbag se despliegue por completo, es necesario asegurarse de que el airbag de elementos finitos sea lo más consistente posible con la prueba desde el principio hasta la etapa posterior, de modo que el El modelo de airbag de elementos finitos debe plegarse de acuerdo con el proceso de plegado real. Al mismo tiempo, es necesario evitar la penetración durante el proceso de plegado para evitar que la bolsa de aire pierda energía para superar la penetración durante el proceso de cálculo de despliegue, lo que resulta en un debilitamiento de la rigidez de la bolsa de aire, afectando así la forma de despliegue y la Valor del daño causado por el contacto entre el maniquí y el airbag.
El modelo actual de airbag está seriamente simplificado, el generador de gas en el airbag también se ha simplificado e ignorado, e incluso el plegado del airbag se ha simplificado y configurado en un modelo en mosaico. La razón es que el plegado del airbag es complejo y a HYPERMESH le resulta difícil restaurar la malla real, o se calcula la malla plegada, pero la penetración es severa y es difícil utilizarla de manera efectiva. Por lo tanto, este artículo utiliza el software RIMER y LS-DYNA como ejemplo para plegar el airbag lateral.
1. Preprocesamiento del modelo
Basado en la situación 2D real del airbag, la malla se divide en partes correspondientes, incluidos los orificios de fijación de los pernos, y los orificios de escape también necesitan partes separadas. Debido a que es necesario plegar la bolsa de aire, la posición de la línea de plegado debe procesarse con anticipación para facilitar el plegado posterior. Como se muestra en la figura, la bolsa de aire de una sola capa se copia en dos capas, desplazadas 0,3 mm a lo largo de la dirección de la superficie, y los nodos en la línea de sutura se fusionan. Compruebe si la superficie exterior del modelo original del airbag es un cuerpo cerrado.
2. Plegado preliminar del modelo airbag.
Existen varias combinaciones de métodos de plegado de bolsas de aire reales (en forma de Z, plegado plisado, plegado enrollado, etc. Durante el proceso de plegado de elementos finitos, los números de identificación de los elementos y nodos deben mantenerse sin cambios). Importe la malla procesada en el paso anterior al software PRIMER para su plegado. El plegado inicial es como se muestra en la siguiente figura:
3. Coincidiendo con la posición del generador
La bolsa de aire plegada debe colocar el generador en la bolsa de aire plegada inicialmente. En este momento, las condiciones de contorno flexibles y las tarjetas de contacto multiparámetro del software DYNA se pueden utilizar para mover el generador al interior de la bolsa de aire. Puede configurarlo como se muestra en la figura, copiar el generador en dos, establecer dos contactos y mover el generador para que entre en contacto con las superficies superior e inferior de la bolsa de aire respectivamente. La forma final se muestra en la Figura 2.
4. Presione el airbag en la caja del airbag.
Finalmente, la bolsa de aire debe instalarse dentro del espacio fijo del asiento y no interfiere con otros componentes como la espuma y el marco del asiento, por lo que debe instalarse dentro de la carcasa de la bolsa de aire. Habrá interferencia cuando la bolsa de aire inicialmente plegada se coloque en la caja de la bolsa de aire. Debe agrandar la caja de la bolsa de aire en la dirección XYZ para evitar interferencias y luego usar la palabra clave * límite _ prescrito _ geometría final en el DYNA. Tarjeta para restaurar la caja del airbag a su tamaño original. En este momento, la bolsa de aire está completamente sujeta en la caja de la bolsa de aire. El solucionador recomendado es el R7.1.1 de DYNA. En LS-DYNA, la tarjeta de contacto tiene una tarjeta específicamente definida para el autocontacto de la bolsa de aire: * contacto _ bolsa de aire _ única _ superficie _ ID, el parámetro de autocontacto recomendado S0FT=2 y el coeficiente de fricción (FS/FD) es establecido en 0.1, por lo que durante el proceso de cálculo, los elementos de la tarjeta como SFS/SST/SBOPT/DEPTH deben ajustarse para evitar bolsas de aire.
5. Inspección de penetración de la rejilla de la marca de gas
La bolsa de aire introducida en la caja se exportó a la hipermalla para inspección de interferencia y básicamente no hubo penetración.
6. Conclusión
Utilizando la herramienta de plegado de airbags del software PRIMER, combinada con la poderosa herramienta de resolución de Ls-dyna, se puede establecer inicialmente un modelo de airbag complejo para el lado posterior del automóvil. El diseño comparativo de simulación del sistema de seguridad y la optimización de la simulación sientan las bases.