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
    1929
    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 проНАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ Эл No ФС77 - 4 .
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2540
    Prefix
    Государственная регистрация No042 00025. 821112ISSN 1994-0408 э л е к т р о н н ы й н а у ч н о - т е х н и ч е с к и й ж у р н а л НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ МГТУ ИМ. Н. Э. БАУМАНА 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
    2660
    Prefix
    БАУМАНА 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
    8647
    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
    ). Рис. 11.Моделирование маятника Рис. 12. Моделирование ремня безопасности и точек его крепления Моделирование листовых и трубчатых каркасных деталей целесообразно выполнять из оболочных элементов (shell) (Рис. 8).
    (check this in PDF content)

  5. Start
    9119
    Prefix
    Поскольку конструкция каркаса не должна деформироваться или разрушаться при ударе, ее компоненты рационально моделировать из изотропного материала с линейными свойствами (материал MAT_ELASTIC в программе LS-DYNA
    Exact
    [2]
    Suffix
    ) . К каркасам крепятся ряды плоских пружин, которые обеспечивают упругие свойства спинке кресла и сидению. Моделирование пружин целесообразно выполнять «beam» Рис. 9. Моделирование чехла подголовника (КЭ бежевого цвета) Рис. 10.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    9551
    Prefix
    Моделирование чехла подголовника (КЭ бежевого цвета) Рис. 10. Моделирование каркаса кресла 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
    9663
    Prefix
    Моделирование каркаса кресла 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
    12702
    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 Правил 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 жеа б в Рис. 13.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    12754
    Prefix
    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 [2, 10] согласно требованиями Правил 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 жеа б в Рис. 13. КЭМ а- низшего уровня (22 871 КЭ), б - среднего уровня (83 436 КЭ), в-высшего уровня (879 699 КЭ) б сткость каркаса и не моделируются пружины, поддерживающие набивку спинки и сидения.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    14479
    Prefix
    Зависимости напряжения от времени для всех элементов набивки подголовника, полученные для КЭМ: а – низшего уровня, б – среднего уровня, в – высшего уровня в Характеристики материала набивки (MAT_LOW_DENSITY_FOAM) были заданы в соответствии с результатами исследований подголовника
    Exact
    [8, 9]
    Suffix
    . 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) а б Таблица 1.Результаты расчетов по КЭМ низшего, среднего и высшего уровней Количество КЭ в модели 22 871 83 436 879 699 Ускорение маятника в момент удара, g 54 41 30 Относительная погрешность ускорения, %
    (check this in PDF content)

  11. Start
    15317
    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 подголовника, Мпа 0,0116 0,0145 0,0101 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
    15948
    Prefix
    Ускорение маятника в зависимости от значения модуля Юнга материала набивки подголовника (модели 1-го и 2-го уровней) 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
    23013
    Prefix
    14 17 44 75 50 77 58 58 81 99 110 57 65 53 95 66 85 78 69 50 42 44 83 97 92 7 11 87 Анализ результатов моделирования поведения подголовника и кресла при ударе в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН No25 Таблица 4. КЭМ для предварительных и многовариантных расчетов (грубые) КЭМ, максимально учитывающие особенности конструкции и физические свойства ее компонентов 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 (низший (НУ), средний (СУ) и высший уровни (ВУ)) НУ: 6 628 КЭ; СУ: 20 907 КЭ; ВУ: 164 952 КЭ.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    24466
    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)