基于RADIOSS的座椅前冲击仿真分析－汽车设计与制造资讯-造车网

1概述
　　随着中国汽车行业的高速发展，汽车的需求量也越来越大，汽车安全性能也日益成为国内消费者购买汽车时的重要参考因素。汽车的正面碰撞是众多事故中较常见的交通事故，也是CNCAP等要求测试项目。座椅作为汽车被动安全不可或缺的一部分，在车辆事故发生时起到了保护乘员、减少伤害的作用。在正面碰撞中，主要考查座椅对乘员的防潜功能，以及座椅本身的结构在冲击过程中是否对成员造成二次伤害。

2有限元模型的建立
2.1座椅部件模型
　　座椅部件主要由金属材料和合棉组成。为尽可能的考查座椅部件的细节情况，金属部件网格以最小单元尺寸为0.5mm，warpages 20°，the aspect ratio 5，Jacobian 0.7作为检查基准。合棉用六面体网格表示。螺栓采用HyperCrash内默认的bolt连接方式，焊接用Spotweld方式处理。部分地方采用刚性连接。车身地板用简单的治具代替。

2.2假人导入和乘员约束系统建立
　　此前冲击分析使用的Hybird Ⅲ 50th刚性假人。根据HP点坐标和躯干角角度确定假人位置，并调节假人坐姿。根据车体三点式安全带上、下固定点及安全带锁扣固定点坐标确定肩、腰部安全带。安全带滑轮采用HyperCrash里的3nodes-spring方式处理。整体模型单元数量在20万左右。

2.3接触关系建立
　　模型中座椅本身部件采用自接触方式处理。假人与合棉之间、假人与安全带之间采用contact type7处理，其中根据合棉的实际情况确定摩擦系数。假人脚部和车身之间采用contact type10处理。

2.4边界条件确定
　　此分析初始速度为56km/h的前冲击分析。加速度波形为正弦波，峰值36g，脉冲时间为110ms，要求在35ms内保持20g以上的加速度区间。根据载荷要求，确定模型中加速度施加对象，并对相关部件建立边界约束条件。

3结果分析
　　根据前冲击分析条件，模型采用RADIOSS求解器计算，得到座椅和假人等相关分析结果，并与试验进行比较。
　　图1显示，在冲击过程中，假人向前滑移的最大位置图。结果表明，在前冲击中，由于惯性作用，假人向前滑移。在此过程中假人并未完全滑至座椅前端面，座椅发挥了防潜效果。

　　图2显示，在冲击过程中，座椅所受的应力和应变图。结果表明，在冲击过程中，座椅受到了很强的冲击，局部发生了较大的紧压变形。但并没有产生破裂等可能对乘员造成二次伤害的破坏。

4结论
　　本文前冲击分析利用HyperCrash很方便的进行模型的前处理，其对在冲击建模中所需要利用的各种工具进行了集成，极大的减少了建模时间，提高效率。在冲击分析中，RADIOSS求解器计算结果与试验结果相符性很好，说明RADIOSS在非线性分析中有很高的精度。

RADIOSS Application in Front Impact Analysis of the Seat
Wang xionghua Li Bing Hou Liheng Qiu Kai

Abstract：Based on the HyperMesh and HyperCrash, this article researched the front impact analysis of the seat. And use RADIOSS solver analysis to examine design in the process of the seat whether meet the performance requirement, so as to achieve the better effect of prevents dive down.
Key words: HyperCrash, RADIOSS, Seat, Front Impact, Prevents Dive Down

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