The 14 reference contexts in paper D. Solopov Yu., V. Zuzov N., В. Зузов Н., Д. Солопов Ю. (2016) “Разработка конечно-элементных моделей автомобильных кресел с пассивными подголовниками, отвечающих требованиям пассивной безопасности // Creating the finite element models of car seats with passive head restraints to meet the requirements of passive safety” / spz:neicon:technomag:y:2014:i:4:p:64-89

  1. Start
    2098
    Prefix
    При создании пространственной модели автомобильного кресла использовались программы Solid Works, Компас и AutoCAD, для разбиения модели на сетку конечных элементов использовалась программа Femap &Nastran
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Для задания граничных условий, контактных условий, а также для просмотра итоговых результатов использовалась программа LS-Prepost. Расчет имитационной модели осуществлялся проhttp://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 64 граммой LS-DYNA, для которой в блокноте (notepad) был скомпонован исполняемый файл с использованием команд, которые описаны в документе «LS-DYNA KEYWORD USER’S MANU
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2498
    Prefix
    Расчет имитационной модели осуществлялся проhttp://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 64 граммой LS-DYNA, для которой в блокноте (notepad) был скомпонован исполняемый файл с использованием команд, которые описаны в документе «LS-DYNA KEYWORD USER’S MANUAL»
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Запуск исполняемого файла на решение программой LS-DYNA осуществлялся из программ ANSYS Mechanical APDL Product Launcher [3] и LS-DYNA Program Manager. Данное программное обеспечение позволяет получить сетку КЭ, отвечающую заданным критериям по Якобиану, отклонению от плоскостности и др., и при необходимости выполнить операции по оптимизации геометрии для получения оптимальной сетки КЭ.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    2618
    Prefix
    Расчет имитационной модели осуществлялся проhttp://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 64 граммой LS-DYNA, для которой в блокноте (notepad) был скомпонован исполняемый файл с использованием команд, которые описаны в документе «LS-DYNA KEYWORD USER’S MANUAL» [2]. Запуск исполняемого файла на решение программой LS-DYNA осуществлялся из программ ANSYS Mechanical APDL Product Launcher
    Exact
    [3]
    Suffix
    и LS-DYNA Program Manager. Данное программное обеспечение позволяет получить сетку КЭ, отвечающую заданным критериям по Якобиану, отклонению от плоскостности и др., и при необходимости выполнить операции по оптимизации геометрии для получения оптимальной сетки КЭ.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    8602
    Prefix
    В детальной КЭМ кресла (Рис. 7) в конструкции каркаса учитываются выштамповки и элементы крепления подголовника к спинке кресла. Чехлы, которые соприкасаются с поверхностью набивки (Рис. 9), целесообразно моделировать элементами shell из материала (MAT_FABRIC
    Exact
    [4, 5]
    Suffix
    ). http://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 68 Моделирование листовых и трубчатых каркасных деталей целесообразно выполнять из оболочных элементов (shell) (Рис. 8). Поскольку конструкция каркаса не должна деформироваться или разрушаться при ударе, ее компоненты рационально моделировать из изотропного материала с линейными свойствами (материал MAT_ELASTIC в програмРис. 9.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    9172
    Prefix
    Моделирование чехла подголовника (КЭ бежевого цвета) Рис. 10. Моделирование каркаса кресла Рис. 11.Моделирование маятника Рис. 12. Моделирование ремня безопасности и точек его крепления ме LS-DYNA
    Exact
    [2]
    Suffix
    ) . К каркасам крепятся ряды плоских пружин, которые обеспечивают упругие свойства спинке кресла и сидению. Моделирование пружин целесообразно выполнять «beam» http://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 69 элементами, для которых задаются свойства упругости и демпфирования (материалы MAT_SPRING и MAT_DAMPER в программе LS-DYNA [2]).
    (check this in PDF content)

  6. Start
    9508
    Prefix
    Моделирование пружин целесообразно выполнять «beam» http://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 69 элементами, для которых задаются свойства упругости и демпфирования (материалы MAT_SPRING и MAT_DAMPER в программе LS-DYNA
    Exact
    [2]
    Suffix
    ). Маятник моделируется как шар из абсолютно жесткого материала (материал MAT_RIGID в программе LS-DYNA [2]) и трехмерных конечных элементов типа «solid» (Рис. 11). Подвес моделируется как нерастяжимая нить из двухмерных конечных элементов (beam).
    (check this in PDF content)

  7. Start
    9619
    Prefix
    Моделирование пружин целесообразно выполнять «beam» http://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 69 элементами, для которых задаются свойства упругости и демпфирования (материалы MAT_SPRING и MAT_DAMPER в программе LS-DYNA [2]). Маятник моделируется как шар из абсолютно жесткого материала (материал MAT_RIGID в программе LS-DYNA
    Exact
    [2]
    Suffix
    ) и трехмерных конечных элементов типа «solid» (Рис. 11). Подвес моделируется как нерастяжимая нить из двухмерных конечных элементов (beam). Ремень безопасности моделировался оболочными элементами из материала, имитирующего ткань (материал MAT_FABRIC из библиотеки программы LS-DYNA).
    (check this in PDF content)

  8. Start
    12657
    Prefix
    Правил ЕЭК ООН No25 С целью оценки точности результатов при расчетах КЭМ конструкции кресла в целом, а также с целью выбора характеристик материала набивки, обеспечивающих лучший уровень пассивной безопасности, была создана КЭМ автомобильного кресла 2-го уровня (3-х вариантов разбиения на сетку КЭ) (Рис. 13). Была проведена серия расчетов данной КЭМ в программном комплексе LS-DYNA
    Exact
    [2, 10]
    Suffix
    согласно требованиями Праа б б в Рис. 13. КЭМ а- низшего уровня (22 871 КЭ), б - среднего уровня (83 436 КЭ), в-высшего уровня (879 699 КЭ) вил ЕЭК ООН No25 [7]. В данной модели кресла учитываются характеристики набивки и чехлов, а также упругие и демпфирующие характеристики шарнира спинки, при этом не учитывается жеhttp://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 71 сткость каркас
    (check this in PDF content)

  9. Start
    12835
    Prefix
    Была проведена серия расчетов данной КЭМ в программном комплексе LS-DYNA [2, 10] согласно требованиями Праа б б в Рис. 13. КЭМ а- низшего уровня (22 871 КЭ), б - среднего уровня (83 436 КЭ), в-высшего уровня (879 699 КЭ) вил ЕЭК ООН No25
    Exact
    [7]
    Suffix
    . В данной модели кресла учитываются характеристики набивки и чехлов, а также упругие и демпфирующие характеристики шарнира спинки, при этом не учитывается жеhttp://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 71 сткость каркаса и не моделируются пружины, поддерживающие набивку спинки и сидения.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    14432
    Prefix
    Зависимости напряжения от времени для всех элементов набивки подголовника, полученные для КЭМ: а – низшего уровня, б – среднего уровня, в – высшего уровня http://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 72 Характеристики материала набивки (MAT_LOW_DENSITY_FOAM) были заданы в соответствии с результатами исследований подголовника
    Exact
    [8, 9]
    Suffix
    . а б в Рис. 15. Зависимость перемещений набивки подголовника от времени для КЭМ: а - низшего уровня (4,753 мм), б – среднего уровня (17,164 мм), в – высшего уровня (3,863 мм) http://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 73 Таблица 1.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    15270
    Prefix
    17,164 3,863 Перемещения набивки (натурный эксперимент), мм 7,312 14,546 3,359 Относительная погрешность перемещения, % 35% 18% 15% Максимальное напряжение в набивке 0,0116 0,0145 0,0101 подголовника, Мпа Время выполнения расчета программой 16 мин 1ч 5 мин 16ч 15мин Полный перечень результатов приведен в таблице 1. По сравнению с результатами испытаний подголовника в отдельности
    Exact
    [8, 9]
    Suffix
    точность результатов возросла на 3 % по ускорениям и на 5 % по перемещениям (по ускорениям погрешность составляет 12%, по перемещениям - 15%) при использовании КЭМ кресла высшего уровня (879 699 КЭ) разбиения на конечные элементы.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    15778
    Prefix
    При этом подгоhttp://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 74 ловник соответствует требованиям методики ЕЭК ООН No25, так как ускорение маятника при ударе не превышает 80 g. Выбор характеристик материала набивки. Проведены расчеты для 3-х вариантов характеристик материала набивки
    Exact
    [8, 9]
    Suffix
    , которые были выбраны из диапазона характеристик, определенных при испытаниях подголовника в отдельности (Рис. 16). При этом выявлены подходы к выбору характеристик пеноматериала набивки, обеспечивающих наилучший уровень пассивной безопасности в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН No25.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    22969
    Prefix
    95 66 85 78 69 50 42 44 83 97 92 7 11 87 http://technomag.bmstu.ru/doc/706991.html 82 Анализ результатов моделирования поведения подголовника и кресла при ударе в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН No25 Таблица 4. (грубые) КЭМ, максимально учитывающие особенности конструкции и физические свойства ее компонентов КЭМ для предварительных и многовариантных расчетов 1-го уровня
    Exact
    [6, 9]
    Suffix
    2-го уровня 3-го уровня 1-го уровня 2-го уровня 3-го уровня Варианты разбиения на конечные элементы НУ: 6 628 КЭ; СУ: 20 907 КЭ; ВУ: 164 952 КЭ. НУ: 22 871 КЭ; СУ: 83 436 КЭ; ВУ: 879 699 КЭ.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    24426
    Prefix
    Моделирование штифтов подголовника Форма параллелограмма Балочные элементы Выполнено 6. Моделирование пружин спинки и сидения Не выполнено Не выполнено Выполнено 7. Моделирование шарнира спинки Не выполнено Выполнено Выполнено Натурный эксперимент
    Exact
    [9]
    Suffix
    , Рис. 14 Рис. 22 Рис. 22 Результаты расчетов Модели ВУ* 164 952 КЭ 879 699 КЭ 1 744 104 КЭ Погрешность ускорения 15 % 12% 10% Погрешность перемещения 20 % 15% 11% *Лучшую точность позволили обеспечить модели высшего уровня разбиения на конечные элементы.
    (check this in PDF content)