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行人保護(hù)之頭部建模

2019-04-02 18:59:54·  來(lái)源：汽車(chē)碰撞安全仿真在線(xiàn)  
　
2018 年，中國(guó)新車(chē)星級(jí)評(píng)定（C-NCAP）將行人保護(hù)納入新車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程?；谥袊?guó)國(guó)情考慮，交通事故中行人傷亡率相對(duì)較高，在汽車(chē)安全領(lǐng)域，對(duì)行人安全的保護(hù)十分重
2018 年，中國(guó)新車(chē)星級(jí)評(píng)定（C-NCAP）將行人保護(hù)納入新車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程?；谥袊?guó)國(guó)情考慮，交通事故中行人傷亡率相對(duì)較高，在汽車(chē)安全領(lǐng)域，對(duì)行人安全的保護(hù)十分重要。本文使用 Primer軟件建立行人保護(hù)頭部保護(hù)模型，并利用 LS-DYNA 求解器進(jìn)行計(jì)算 。
 
標(biāo)準(zhǔn)
 
標(biāo)準(zhǔn)適用于最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量大于500kg的M1類(lèi)汽車(chē)。最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量大于500kg但不大于4500kg的M2類(lèi)，以及最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量大于500kg但不大于4500kg的N類(lèi)汽車(chē)，可參照?qǐng)?zhí)行。但不包括駕駛員座椅R點(diǎn)與前軸中心的橫向平面的水平距離小于1000mm的M2類(lèi)和N類(lèi)汽車(chē)。
分析流程
整車(chē)模型截取標(biāo)準(zhǔn)
 
行人保護(hù)模型截取整車(chē)碰撞模型B柱之前的部分，除去兩個(gè)前車(chē)胎及減震器，并增加大燈、防撞梁吸能件、下部支撐結(jié)構(gòu)件、霧燈、通風(fēng) 板、儀表板總成、雨刮系統(tǒng)、貯液罐、繼電器盒等車(chē)身前部可能與頭部發(fā)生碰撞的相關(guān)部件。殼單元和體單元基準(zhǔn)尺寸為8mm，最大單元尺寸不超過(guò)12mm，最小不小于3.5mm（塑料材料單元尺寸不小于3mm）。其中焊點(diǎn)采用體單元（HEXA SOLID）模擬，螺栓采用剛性單元（RIGID）模擬。為了提高計(jì)算精度，對(duì)單元翹曲度以及四邊形和三角形單元內(nèi)角的角度范圍進(jìn)行嚴(yán)格控制。最終用于行人保護(hù)仿真分析的車(chē)輛有限元簡(jiǎn)化模型如下圖所示：
模型檢查
模型的正確性對(duì)計(jì)算結(jié)果有直接的影響，必須對(duì)模型進(jìn)行全面的檢查，以保證在運(yùn)算過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)影響結(jié)果正確性的警告及錯(cuò)誤。
01
一維單元檢查
模型中一維單元質(zhì)量檢查，主要是檢查一維單元是否存在自由端、確定一組剛度單元是否成環(huán)、檢查焊接和剛性單元的雙重依賴(lài)、檢查所有一維單元的最小長(zhǎng)度以及是否有重復(fù)定義的一維單元等。
 
02、二維單元質(zhì)量檢查
  • 單元翹曲角(warpage)≤15；
  • 單元長(zhǎng)寬比小于(aspect)1:5；
  • 四邊形內(nèi)角(quad)45°至35°；
  • 最小單元長(zhǎng)度(length)大于4mm；
  • 最大單元長(zhǎng)度小于12mm；
  • 雅各比(Jacobian)＞0.6；
  • 三角形內(nèi)角(Trias)20°至120；
  • 三角形占全部單元比例小于5%。
03、模型連接方式檢查
  • 同一零件二維單元之間節(jié)點(diǎn)是合并，不存在不合理的自由邊；
  • 焊點(diǎn)是否有失效；
  • 剛性一維單元是否連接到了剛性零部件上；
  • 鉸接單元是否連接合理；
  • 彈簧單元、阻尼單元、梁?jiǎn)卧綄俜较蚴欠裾_
  • 各種接觸關(guān)系是否合理建立、是否正確；
  • 各種連接方式是否與實(shí)車(chē)狀態(tài)一致等。
建模流程
1、按照上圖中，選取車(chē)體外表面，選擇完成后，點(diǎn)擊Sketch查看所選擇的部件；
2、Ground z-coord欄中輸入地面線(xiàn)高度，輸入負(fù)值；
3、選擇部件后，激活Bumper Parts，Bumper Beam和Bonnet rear reference line處的Define，以紅色狀態(tài)顯示。
1、點(diǎn)擊Bumper Parts，選取前保險(xiǎn)杠；
2、點(diǎn)擊Bumper Beam，選取防撞梁；
3、點(diǎn)擊Bonnet rear reference line處的Define，彈出如下圖所示窗口：
1、點(diǎn)擊Pick bonnet，選取發(fā)蓋及包邊；
2、點(diǎn)擊Pick windscreen，選取風(fēng)擋玻璃；
3、點(diǎn)擊Save setting處的黃色文件夾，設(shè)置輸出文件名稱(chēng)；
4、點(diǎn)擊Apply，完成Marking設(shè)置。
 
 
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