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LS-Dyna安全带卷收器单元定义关键字*ELEMENT_SEATBELT_RETRACTOR

2018年11月08日 CAE 阅读 1,403 views 次

卷收器设备是在发生碰撞时用来控制乘客的减速度的。卷收器有锁死和没有锁死两种模式。在没有锁死时,卷收器可以在常力下拉出或收入安全带单元。在锁死时,施加一个用户定义的拉出量与力关系曲线。卷收器最初是没有锁死的,卷收器施加一个常力给安全带单元,使安全带有初始的预紧状态,该力的大小来自于定义的力—拉出曲线的第一点值。

当安全带的传感器单元被激活时(四种传感器单元,任何一种被激活),安全带卷收器发生锁死。然后延迟用户定义的一段时间,用户定义的一段安全带必须被拉出(可选), 然后卷收器锁死,一旦锁死,就保持锁死状态。锁死后,卷收器遵循用户定义的力—拉出曲线关系。 力—拉出曲线如图所示:

在LS-Dyna中安全带的卷收器单元用关键字 *ELEMENT_SEATBELT_RETRACTOR来定义,其选项卡片如下所示:

各选项含义:

SBRID - 卷收器单元 ID 号;

SBRNID - 定义卷收器的节点 ID 号;

SBID - 定义卷收器的安全带单元 ID 号;

SID1~SID4 - 4 种传感器类型 ID 号(至少选择一种);

TDEL - 传感器激活后的时间延迟;

PULL - 锁死前拉出的长度;

LLCID - 锁死后的力—拉出加载曲线;

ULCID - 锁死后的力—拉出卸载曲线;

LFED - 流入长度。

在建立卷收器单元的过程中,首先在安装卷收器的车身部位选一个节点,该节点为防止局部应变,一般定义成刚体上的节点(即车身这部分的材料定义成刚体),然后选择一个靠近的安全带单元为“嘴”单元(用来拉出或收入安全带单元),该单元不能直接与定义卷收器单元的节点相连,但该安全带单元必须有个节点与该节点坐标一致。在定义安全带单元(*ELEMENT_SEATBELT)时候需要*MAT_SEATBELT 材料,该材料定义中有一最小长度定义,该定义是为了判定安全带单元是否通过滑环单元或拉出卷收器(详见《LS-Dyna安全带材料特性定义关键字*MAT_SEATBELT》)。而流入长度一般定义成初始长度,至少要比最小长度大三倍。另外还可以定义卷收器内部的安全带单元,这些单元初始的时候在卷收器内部,他们的作用是在卷收器没有发生作用前可以提供额外的拉出特性,拉出过程中不会有阻力存在。如图所示:

在定义安全带单元时,有一个输入项SBRID(详见《LS-Dyna中的安全带单元定义关键字*ELEMENT_SEATBELT》)是定义该单元是否在卷收器的内部,所以要定义这些位于卷收器内部的安全带单元,只需要在定义这些单元时指定卷收器的 ID号。由于要求组成这些单元的节点坐标是一致的(包括定义卷收器单元的节点),所以定义时这些单元应该是零长度的,但程序会自动施加初始的松弛长度给这些单元,大小为最小长度的 1.1 倍。

参考文献

【1】 赵海鸥 邵仁兴, LS-DYNA 动力学分析指南, 机械工业出版社

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