编号: 版本: 1.0 密级: 秘密
EuroSID-1假人系统碰撞建模指南
编制/日期: 王立春 校对/日期: 审核/日期: 批准/日期:
奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院整车安全部
2007年05月07日
目 录
1 前言 ....................................................................................................................................... 1 2 几何结构描述 ........................................................................................................................ 1 3 数据需求 ................................................................................................................................ 1 4 建模规则 ................................................................................................................................ 1 4.1 座椅调整 .......................................................................................................................... 2 4.2 假人调整 .......................................................................................................................... 2 4.3 安全带调整 ...................................................................................................................... 3 5 材料 ....................................................................................................................................... 4 6 属性 ....................................................................................................................................... 4 7 接触 .................................................................................................................................... 5 8 模型检查 ................................................................................................................................ 5 9 数据提交及存档 ..................................................................................................................... 5
1 前言
本建模指南主要论述了FT-Arup LS_DYNA EuroSID-1假人系统的定位方法、安全带的调整和假人在重力作用下的座椅初始变形调整。
建模时以HyperMesh7.0为前处理软件。
2 几何结构描述
EuroSID-1假人系统由EuroSID-1假人、安全带系统和座椅泡沫组成(见图2.1)。
图2.1 EuroSID-1假人系统
3 数据需求
座椅泡沫 ? 前后座椅R点坐标、座椅当前位置及滑轨行程 ? EuroSID-1假人模型
? 座椅坐垫泡沫、座椅靠背泡沫和头枕泡沫的CAD数据 ? 座椅泡沫的材料真实塑性应力-应变曲线 ? 安全带拉伸曲线
4 建模规则
EuroSID-1假人系统网格划分只有座椅泡沫,网格尺寸控制在20mm×20mm。座椅泡沫必须画成8节点实体网格。
4.1 座椅调整
调整假人位置正确后,根据假人的臀形和背部形状调整座椅的表面,使座椅处于承受假人重力的状态。映射所需要的表面分别在pelvis surface和surface-plate rr中。座椅泡沫建模方法如下:
? 用座椅泡沫几何面切割假人臀部仿形面pelvis surface和背部仿形面surface-plate rr。
把切割后的仿形面作为座椅泡沫的A面;
? 按照切割后的座椅泡沫形状划分网格,注意座椅变形要光滑过渡;如图4.1所示; ? 在Hypermorph界面下把座椅泡沫网格调整到座椅初始表面上,并输出座椅初始状态
的节点信息,如图4.2所示;
? 在.dyn运算文件中用INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY输入座椅初始状态
的节点信息。
图4.1 座椅泡沫受力状态 图4.2 座椅泡沫初始状态
4.2 假人调整
? 调整H点(1526828)位置
根据设计部门提供的R点位置,使用DUMMY功能调整假人的H(1526828)点到R点位置。
在Hypermesh中直接通过DUMMY功能调整EuroSID-1假人时,假人胸部定义的*CONTACT_ENTITY不会随着假人模型的运动而变化,必须调整*CONTACT_ENTITY中的参数。其中*CONTACT_ENTITY一共有6个,每个在假人调整到最终位置时,其参数均需要重新设置,否则计算模型时会出错。以下是*CONTACT_ENTITY的卡片,以ID号16109为例:
*CONTACT_ENTITY PARTID 16109 BT 0.000 XC -52.627 BX 0.0 InOut 0 GEOMTYPE 3 DT 1.000e+10 YC 84.100 BY 1.0 G1 0.0000 SSID 12033 SO 0 ZC 300.889 BZ 0.0 G2 0.0000 SSTYPE 0 GO 1 AX 1.0 G3 0.0000 SF 0.100 AY 0.0 G4 0.0000 df 10.00 AZ 0.0 G5 0.0000 cf 0.2 G6 Intord 0 G7 0.0000 12.3500 当假人位置调整好之后,以上卡片中彩色部分参数需要重新设定。
如果假人仅平移不转动,则只需要重设蓝色部分的参数,即把下表中点的坐标值输入XC、YC、ZC中。
Contact Entity ConEntity_13069 ConEntity_13068 ConEntity_13067 ConEntity_13066 ConEntity_13065 ConEntity_13064 Node X 1526831 1526832 1526833 1526834 1526835 1526836 Node Y 1526837 1526838 1526839 1526840 1526841 1526842 Node Z 1526849 1526850 1526851 1526852 1526853 1526854 Part ID 16019 16020 16044 16045 16069 16070 以ConEntity_13069为例,假人未调整时,ConEntity_13069中的蓝色部分卡片的值如图4.3所示。
图4.3 ConEntity_13069部分卡片设置
图中XC是Node ID为1526831的X向的坐标值;
YC是Node ID为1526837的Y向的坐标值; ZC是Node ID为1526849的Z向的坐标值。
假人调整到正确位置后,更新图中XC、YC和ZC的值。 另外五个*Contact Enity的卡片按照同样的方法重新设置参数。 ? 按照相关法规或标准调整假人的大腿、小腿和脚
4.3 安全带调整
? 根据EuroSID-1的移动距离调整安全带系统的位置,使安全带与假人的位置关系与
初始状态保持一致。
? 调整安全带连接板的位置,使安全带连接板处于正确的位置。
? 调整SEATBELT单元,使本应在一条直线上的SEATBELT单元在同一直线上。
5 材料
座椅的泡沫材料根据设计部门提供的材料牌号与材料参数进行设置,材料本构模型采用57号材料模型。
* MAT_LOW_DENSITY_FOAM
ID SHAPE 1.000 Rho 3.31E-08 FAIL 0.000 E 0.05 BVFLAG 0.000 LCID ID ED 0.000 TC BETA1 0.000 HU KCON 0.000 BETA 0.000 REF 1 DAMP 0.460 2.00E-04 0.950 注:LCSS输入相应材料牌号对应的有效应力应变曲线。
如果设计部门没有提供座椅泡沫材料,那么采用下面的应力应变曲线。
应变(mm) 0 0.2 0.5 0.8 0.81 0.82 0.83 座椅外表面壳单元采用9号材料:
应力(GPa) 0 3.354E-006 5.913E-006 2.6277E-005 5.6862E-005 1.18032E-004 1.000E-003