一种基于IMM方法的气囊折叠参数化设计的应用

为提高驾驶员侧环向折叠气囊模型的生成效率,开发了基于IMM算法的参考网格模型和映射网格模型自动生成程序。程序在VC++环境中开发,对模型实现了基于气袋直径、折叠次数、折叠环间距和网格密度等参数的参数化设计,并通过算例对建模过程和映射算法进行了验证。结果表明此程序能够快速、准确地生成参考网格模型和映射网格模型,极大地缩短模型生成时间,同时保证有限元网格的均匀性和参考网格与映射网格的对应。

气囊折叠方式对展开作用力影响的仿真

建立了对称折叠、卷式折叠和环向折叠等折叠方式的气囊模型。基于气囊试验、碰块试验和转向盘试验等 虚拟试验分析了各气囊折叠方式对应的气囊压力和相应的接触物体的动力学参数。结果表明气囊展开过程经历了 两个明显的阶段,即0～20 ms的初始展开阶段和20～100 ms完全展开工作阶段。指出了折叠层越多,层与层之 间的干扰越多,则气囊展开越困难,且第一阶段会形成较高的气压,而第二阶段则维持较低气压。提出了环向折 叠气囊能够较好地保护离位乘员,并对正常坐姿的大体位乘员提供良好保护。

折叠气囊展开过程CV和ALE数值模拟方法对比研究

文中首先给出一种折叠气囊网格的简单划法;然后用基于热力学的CV法和考虑高速气体与气囊织物相互作用的ALE法对驾驶员侧气囊展开进行了数值模拟,并对两种方法的模拟结果进行了对比。结果表明:CV方法尽管计算简单,但不适合于离位情况下气囊展开过程的模拟,建议使用ALE方法。

应用CPM法模拟折叠气囊

针对新近开发的粒子法(Corpuscular particle method,CPM)进行模拟折叠气囊静态以及动态展开的应用研究,并建立乘员安全分析有限元模型分析实车正碰情况下安全气囊和安全带对乘员的影响。基于CPM法与控制体积法(Control volume,CV)模拟折叠气囊静态展开试验,对比结果表明CPM法能有效模拟气囊内高速气体流动,可简化等效研究气体分子行为,是替代CV法真实有效地模拟气囊膨胀过程的数值分析方法。通过CPM法仿真正碰情况下乘员约束系统中的折叠气囊动态展开,并与实车正碰试验结果对比得出CPM法能较准确地反映实际情况的结论。在此基础上讨论安全带的约束作用后,重点研究CPM法模拟折叠气囊动态展开对在位(In-position,IP)乘员的保护效果:安全气囊对IP乘员头部的保护作用较好,安全带对IP乘员胸部的保护效果更持久,只有安全气囊与安全带联合使用的约束系统对乘员保护作用效果最好。

水下无人航行器折叠气囊充气展开特性模拟

为深入了解水下航行器助浮折叠气囊的充气展开行为,对水下环形折叠气囊的充气展开特性进行相关研究。基于初始矩阵法,建立环形助浮折叠气囊的有限元模型。基于控制体积方法,采用有限元分析软件LS-DYNA进行折叠气囊的展开仿真计算。通过与地面展开试验的初步对比,验证气囊环向折叠建模方法的有效性。考虑不同水深带来的外部压力效应不同,进一步分析充气压力、充气管径、水深、环境热交换等设计参数对水下折叠气囊展开过程的影响。结果表明:气囊极限工作深度随充气压力的升高而线性增加;充气时间随充气管径的增加而减小;环境与展开系统的传热作用主要发生在气囊与环境之间,在气囊与气瓶充气平衡后进行,气囊完全展开的时间随着传热系数增加而减小。

基于CAE技术的汽车安全气囊建模方法比较研究

比较了直接折叠和初始矩阵法两种气囊建模方法。结果表明:对于外形和折叠方式复杂的"三维"安全气囊建模,运用初始矩阵法进行建模可以部分地实现自动建模,有效地减少建模时间,提高所得到有限元网格的均匀性。

CAB不同折叠方式及展开状态研究

文章以某主机厂项目的 CAB气囊为实例,考虑四种最典型的气囊折叠方式。建模采用Hyper mesh与LS-Dyna结合进行气囊建模及折叠,用LS-Dyna求解器进行求解,利用均压法(UP)完成气囊充满。介绍了CAB的仿真建模流程,并以其中一个仿真模型进行物理工况对标,研究CAB不同折叠方式及展开状态优缺点,确定对乘员保护有利的最优折叠方案。