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侧面乘员保护建模方法

2019-03-29 00:18:23·  来源：汽车碰撞安全仿真在线  
　
侧面乘员保护建模依据不同的情况则有不同的建模方法，最直接的方法就是将内饰，约束系统以及假人放直接入整车模型进行仿真，但该计算量较大，对于某些计算资源不
侧面乘员保护建模依据不同的情况则有不同的建模方法，最直接的方法就是将内饰，约束系统以及假人放直接入整车模型进行仿真，但该计算量较大，对于某些计算资源不足的情况，有必要对乘员保护分析模型进行简化，本文重点介绍一种简化的建模方法：PSM法。
  
PSM(Prescribed Structure Motion)边界条件能够反映侧面碰撞的真实情况，能够更快、更好地获得与实车一致的车身侵入状态边界条件，从而提高汽车侧面约束系统仿真优化的工作效率和准确性。
 
子结构模型
 
子结构(Sub-Structure)模型是从整车结构模型中提取出来的， 子结构模型继承了整车模型中作用在子结构上的载荷（边界载荷）将必要的约束系统假人加入子结构来模拟整车环境下的乘员保护。因此，子结构内的所有的零部件位于子结构边界条件内部，并且是完全的有限元计算输入数据（几何特征，厚度，连接关系，材料物理特性等）。子结构建模需要做两次分析，第一次通过 INTERFACE 对需要关注的部分进行离散化，获得关注部分边界上的位移和速度精确数据，然后，利用之前获得关注部分边界信息驱动所关注的部分（子模型），一般子结构建模分三步。 
 
01、子结构提取
子结构提取就是对整车模型根据需要进行切割，切除不需要的部分， 子结构提取原则：提取跟乘员保护约束系统假人等相关联的部分，例如前碰的驾驶员侧子结构，只要提取驾驶员舱相关联的部分：门槛，地板，防火墙 A 柱，B 柱等 。
在对整车模型进行切割时要避开焊点，RgdBody 连接。提取的子结构内几何特征，厚度，连接关系，材料物理特性，接触等与整车保持一致。
在对整车模型切割提取子结构时，要保存切割边界的节点集，子结构模拟时需要用该边界节点集的运动来给子结构施加边界载荷。 

02、输出子结构运动条件
在对整车模型进行模拟，输入切割边界点集的运动，关键字如下图所示。输出边界节点集运动使用关键字*INTERFACE_COMPONENT_NODE，该关键字引用了要输出的运动的节点集。
 
*INTERFACE_COMPONENT_FILE（低版本的求解器不支持该关键字） 将节点集的运动输入到文件abc 中 。
另外，在整车模拟分析中需要设置*CONTROL_OUTPUT控制参数中OPIFS，该参数是指输出运动的时间间隔，默认是0，不输入；一般设置OPIFS＝0.5，即0.5ms输出一步点集的运动。
 
求解器分析完后，会在当前目录下生成后缀为sub文件，在后面加载时，只需要选择该文件即可。

03、加载节点集运动到子结构
 
将第二步输出的节点集运动文件加载到子结构中，如下图所示，
*INTERFACE_linkING_DISCRETE_NODE_SET指定要加载的节点集， *INTERFACE_linkING_FILE
（低版本的DYNA求解器不支持该关键字） 制定点集运动文件abc。 
设置结束后，去除模型中的初始速度进行求解。
 
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