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側(cè)面乘員保護(hù)建模方法

2019-03-29 00:18:23·  來源：汽車碰撞安全仿真在線  
　
側(cè)面乘員保護(hù)建模依據(jù)不同的情況則有不同的建模方法，最直接的方法就是將內(nèi)飾，約束系統(tǒng)以及假人放直接入整車模型進(jìn)行仿真，但該計(jì)算量較大，對于某些計(jì)算資源不
側(cè)面乘員保護(hù)建模依據(jù)不同的情況則有不同的建模方法，最直接的方法就是將內(nèi)飾，約束系統(tǒng)以及假人放直接入整車模型進(jìn)行仿真，但該計(jì)算量較大，對于某些計(jì)算資源不足的情況，有必要對乘員保護(hù)分析模型進(jìn)行簡化，本文重點(diǎn)介紹一種簡化的建模方法：PSM法。
  
PSM(Prescribed Structure Motion)邊界條件能夠反映側(cè)面碰撞的真實(shí)情況，能夠更快、更好地獲得與實(shí)車一致的車身侵入狀態(tài)邊界條件，從而提高汽車側(cè)面約束系統(tǒng)仿真優(yōu)化的工作效率和準(zhǔn)確性。
 
子結(jié)構(gòu)模型
 
子結(jié)構(gòu)(Sub-Structure)模型是從整車結(jié)構(gòu)模型中提取出來的， 子結(jié)構(gòu)模型繼承了整車模型中作用在子結(jié)構(gòu)上的載荷（邊界載荷）將必要的約束系統(tǒng)假人加入子結(jié)構(gòu)來模擬整車環(huán)境下的乘員保護(hù)。因此，子結(jié)構(gòu)內(nèi)的所有的零部件位于子結(jié)構(gòu)邊界條件內(nèi)部，并且是完全的有限元計(jì)算輸入數(shù)據(jù)（幾何特征，厚度，連接關(guān)系，材料物理特性等）。子結(jié)構(gòu)建模需要做兩次分析，第一次通過 INTERFACE 對需要關(guān)注的部分進(jìn)行離散化，獲得關(guān)注部分邊界上的位移和速度精確數(shù)據(jù)，然后，利用之前獲得關(guān)注部分邊界信息驅(qū)動(dòng)所關(guān)注的部分（子模型），一般子結(jié)構(gòu)建模分三步。 
 
01、子結(jié)構(gòu)提取
子結(jié)構(gòu)提取就是對整車模型根據(jù)需要進(jìn)行切割，切除不需要的部分， 子結(jié)構(gòu)提取原則：提取跟乘員保護(hù)約束系統(tǒng)假人等相關(guān)聯(lián)的部分，例如前碰的駕駛員側(cè)子結(jié)構(gòu)，只要提取駕駛員艙相關(guān)聯(lián)的部分：門檻，地板，防火墻 A 柱，B 柱等 。
在對整車模型進(jìn)行切割時(shí)要避開焊點(diǎn)，RgdBody 連接。提取的子結(jié)構(gòu)內(nèi)幾何特征，厚度，連接關(guān)系，材料物理特性，接觸等與整車保持一致。
在對整車模型切割提取子結(jié)構(gòu)時(shí)，要保存切割邊界的節(jié)點(diǎn)集，子結(jié)構(gòu)模擬時(shí)需要用該邊界節(jié)點(diǎn)集的運(yùn)動(dòng)來給子結(jié)構(gòu)施加邊界載荷。 

02、輸出子結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)條件
在對整車模型進(jìn)行模擬，輸入切割邊界點(diǎn)集的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵字如下圖所示。輸出邊界節(jié)點(diǎn)集運(yùn)動(dòng)使用關(guān)鍵字*INTERFACE_COMPONENT_NODE，該關(guān)鍵字引用了要輸出的運(yùn)動(dòng)的節(jié)點(diǎn)集。
 
*INTERFACE_COMPONENT_FILE（低版本的求解器不支持該關(guān)鍵字） 將節(jié)點(diǎn)集的運(yùn)動(dòng)輸入到文件abc 中 。
另外，在整車模擬分析中需要設(shè)置*CONTROL_OUTPUT控制參數(shù)中OPIFS，該參數(shù)是指輸出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔，默認(rèn)是0，不輸入；一般設(shè)置OPIFS＝0.5，即0.5ms輸出一步點(diǎn)集的運(yùn)動(dòng)。
 
求解器分析完后，會(huì)在當(dāng)前目錄下生成后綴為sub文件，在后面加載時(shí)，只需要選擇該文件即可。

03、加載節(jié)點(diǎn)集運(yùn)動(dòng)到子結(jié)構(gòu)
 
將第二步輸出的節(jié)點(diǎn)集運(yùn)動(dòng)文件加載到子結(jié)構(gòu)中，如下圖所示，
*INTERFACE_linkING_DISCRETE_NODE_SET指定要加載的節(jié)點(diǎn)集， *INTERFACE_linkING_FILE
（低版本的DYNA求解器不支持該關(guān)鍵字） 制定點(diǎn)集運(yùn)動(dòng)文件abc。 
設(shè)置結(jié)束后，去除模型中的初始速度進(jìn)行求解。
 
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