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登錄座椅安全帶固定點強度法規項分析的案例
干貨分享(一):座椅車身安全帶錨固點強度分析有限元分析規范(上)
分析用零件的截取
車身安全帶錨固點的結構分析是基于整車碰撞模型建立的,為了降低計算時間,我們需要將所需的零部件從整車模型中取出。此分析模型主要組成部分有座椅、車身、shoulder block、 lap block。其中shoulder block和lap block為標準件。
在截取車身部分時用delete element刪除截面以外的單元,不要使用delete component,這樣可以避免有用零件被剔除出模型。對于前排座椅的車身錨固點分析所需要截取的區域如右圖所示,如果有足夠計算資源可以適當增大這個區域。在刪除了截取區域以外的單元之后,清除空的component. (delete component empty)
下面是這個分析的幾個主要受力位置,截面邊界需要離這幾個位置遠些。
2. 幾何及材料屬性的處理
幾何屬性及材料屬性在整車碰撞模型里已經設置好,但對于結構強度分析模型還需要做些適當的調整。調整之前刪除無用的幾何屬性及材料屬性(delete property unused, delete material unused)在整車碰撞模型中為了節約計算時間,零件的積分計算方式設置為2,積分數量點小于等于3。對于結構強度分析為了保證模型的精度對于主要受力零件,可將積分計算方式改為16,并相應的增加積分點的數量。
此分析的主要受力區是座椅的四個地腳及安全帶錨固位置。所以需要照前面所述修改這些零部件的幾何屬性(改變積分方式和增加積分點)以增加計算精度。
由于考慮了零件沖壓后的加工硬化,整車碰撞模型的材料應力應變曲線做了相應的偏置。對于結構強度分析的模型,我們需要把這個偏置去除,具體過程如下:
(1)察看材料屬性,確認材料曲線編號。
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接上篇
Shoulder block 和 lap block 為標準件,將它們導入,擺放于座椅前。(如圖示)(請注意:具體的擺放位置和角度目前還不確定,這一部分內容需要進一步補充)
在 shoulder block 和 lap block 擺放好以后,就可以繞安全帶了。通常的是三點安全帶,我們需要得到以下三個點的位置。
1)繞肩部安全帶
Hypermesh中:Tool-safety-Belt Routing. From node 和 to node 分別選擇圖示的安裝固定點和帶扣的點。設置響應安全帶網格參數。
選擇shoulder上的單元(安全帶接觸面)點擊orient.,在肩部出現3條線段。點擊線段,將其激活,此時可以拖動。分別調整這三條線段以使安全帶處于合適的位置。
2)繞腰部安全帶
腰部安全帶的繞法和肩部類似,不再詳述。
(3)安全帶調整及屬性設置
請注意這種安全帶的設置方法有不合理的地方,因為2D單元和seatbelt單元的長度比影響了安全帶的伸縮量。有必要進一步完善安全帶的設置方式。建議全長使用seatbelt單元,在與肩部和腰部接觸的區域使用與安全帶單元重合的剛度較弱的2D單元(用于定義接觸)。
這里的5個連接點中,c d 兩點與車身為固接,seatbelt節點與車身相連即可。a b e 三點 為安全帶的折彎點,安全帶可以滑過折彎點。Dyna中采用slipring單元(滑輪)來模擬這三個點的連接,Slipring 屬于點單元,hypermesh中通過mass面板來建立。 須將單元類型設置為slipring。
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