Q/SZJ191001-2017兒童座椅安裝點(diǎn)強(qiáng)度分析規(guī)范ISOFIXanchoragesAnalysisSpecification20XX20XX-12-31實(shí)施20XX-11-27發(fā)布XXXX汽車工程技術(shù)有限公司發(fā)布Q/SZXX-X-2017兒童座椅安裝點(diǎn)強(qiáng)度分析規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了術(shù)語(yǔ)和定義、兒童座椅安裝點(diǎn)強(qiáng)度分析要求及方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于本公司兒童座椅安裝點(diǎn)強(qiáng)度CAE分析。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB14167-2013車安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)；整車碰撞分析有限元建模規(guī)范。術(shù)語(yǔ)和定義無(wú)摘要Abstract本規(guī)范描述了兒童座椅固定點(diǎn)強(qiáng)度分析流程，評(píng)估兒童座椅固定點(diǎn)強(qiáng)度是否滿足《GB14167-2013汽車安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》要求。ThisdocumentdescribesthecommonproceduretoassesstheGB14167-2013Safety-beltanchorages,ISOFIXanchoragessystemsandISOFIXtoptetheranchoragesforvehiclesanalysisspecification.流程圖ProcessFlowDiagram兒童座椅固定點(diǎn)強(qiáng)度分析流程圖如圖1所示。白車身有限元模型輸入白車身有限元模型輸入BIWFiniteelementmodelinput檢查基礎(chǔ)模型Checkbasemodel建立加載裝置CAE模型SetuploadingdeviceCAEmodelinput布置位移傳感器Layoutofdisplacementsensorinput模型約束設(shè)置Constraintssetinput模型加載設(shè)置Loadssetinput分析模型接觸設(shè)置Contactsetinput控制卡片設(shè)置Controlcardsetinput提交計(jì)算Submittoanalysisinput結(jié)果處理Resultinput圖1ISOFIX強(qiáng)度分析流程圖工具描述ToolDescription仿真分析過(guò)程中需要用到的如下軟件:Thefollowingsoftwarefacilitatestheanalyticalsimulationprocess:前處理(Preprocessors):HyperMesh,Primer求解器(AnalysisCode):LS-DYNA后處理(Postprocessors):Hyperview,Hypergragh,LSPrePost建模過(guò)程ModelingProcedure單位Units建模中所用單位制如下所示:Theunitsusedinthemodelingareasfollows:力(Force) 千牛(KN)質(zhì)量(Mass) 噸(kg)長(zhǎng)度(Length) 毫米(mm)時(shí)間(Time) 毫秒(ms)內(nèi)容ContentsISOFIX固定點(diǎn)強(qiáng)度分析模型包含白車身、后排座椅以及剛性加載裝置，該模型根據(jù)《整車有限元建模規(guī)范》建立。ABIWmodel,rearseatandrigidwallareneeded.Detailedmodelingprocedurecouldbefoundinthefullvehiclecrashanalysisfiniteelementmodelingspecification.坐標(biāo)系CoordinateSystems整車有限元模型采用標(biāo)準(zhǔn)的笛卡爾整體坐標(biāo)系，當(dāng)測(cè)量加速度、速度和侵入量時(shí)，可能需要采用局部坐標(biāo)系。ThefiniteelementmodelsshouldusethestandardglobalCartesiancoordinatesystem.Whenmonitoringaccelerations,velocities,anddisplacements,localcoordinatesystemsmaybeused.建模技巧ModelingTechniques有限元基礎(chǔ)模型輸入ISOFIX固定點(diǎn)強(qiáng)度分析模型可從整車碰撞CAE模型中提取，將有限元模型導(dǎo)入CAE分析的前處理軟件，該模型要求根據(jù)《整車碰撞有限元建模規(guī)范》規(guī)范建立，提取關(guān)鍵部位包括：在白車身模型基礎(chǔ)上進(jìn)行如下簡(jiǎn)化，對(duì)前排座椅，通常分析駕駛員側(cè)，截取區(qū)域縱向?yàn)楸粶y(cè)固定點(diǎn)前方至少500mm，后方至少300mm處，橫向包括中通道在內(nèi)的大半側(cè)車身；對(duì)后排座椅，截取區(qū)域縱向?yàn)楸粶y(cè)固定點(diǎn)前方至少500mm，后方至少300mm處、橫向包括整個(gè)車身。對(duì)于四門車，包括C柱；對(duì)于兩門車，包括B柱。檢查有限元基礎(chǔ)模型7.4.2.1檢查如7.4.1所述的模型，要求數(shù)模齊全，網(wǎng)格質(zhì)量及連接滿足《整車碰撞有限元建模規(guī)范》要求。7.4.2.2清除模型中空的component,property,material,curve,sys,accelerometer及控制卡片，刪除與本分析無(wú)關(guān)的set及group；7.4.2.3對(duì)于前后可調(diào)的座椅，應(yīng)該使座椅處于其正常使用的位置。如果座椅安裝有高度可調(diào)的頭枕，則應(yīng)將座椅頭枕調(diào)節(jié)到最高位置；7.4.2.4確認(rèn)各ISOFIX安裝點(diǎn)的位置，安裝點(diǎn)附近件的數(shù)模、連接、材料牌號(hào)與參數(shù)；加載裝置導(dǎo)入SFAD加載裝置模型，并進(jìn)行定位，具體方法如下：7.4.3.1加載模塊所有節(jié)點(diǎn)一起平移至連接位置，使加載模塊的下部安裝點(diǎn)軸線與車身的下安裝鉤軸線重合；7.4.3.1調(diào)整加載模塊的上連接織帶seatbelt單元使其繞過(guò)座椅靠背蒙皮后與車身安裝點(diǎn)連接；加載模塊的上連接織帶與座椅蒙皮的接觸位置應(yīng)沿著織帶對(duì)靠背擠壓的受力方向移動(dòng)20mm，模擬泡沫壓縮量，接觸處用滑環(huán)模擬，并將摩擦系數(shù)設(shè)置為0。如圖2所示。圖2SFAD加載裝置分析模型接觸設(shè)置兒童座椅固定點(diǎn)強(qiáng)度分析模型主要包括以下接觸：CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE:加載裝置與安全帶及座椅接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE:整車自接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SPOTWELD：整車焊點(diǎn)與車身連接接觸。假人與車的接觸。控制卡片設(shè)置計(jì)算控制卡片主要定義：CONTROL_TERMIANTION:設(shè)定分析時(shí)間100ms；CONTROL_TIMESTEP:設(shè)定計(jì)算控制時(shí)間步長(zhǎng)，根據(jù)網(wǎng)格質(zhì)量控制最小單元尺寸確定。當(dāng)最小單元尺寸為3mm時(shí)，dt2ms應(yīng)大于6.0×10-4ms；CONTROL_SHELL:設(shè)定殼單元控制卡片；CONTROL_SOLID:設(shè)定體單元控制卡片；CONTROL_CONTACT:設(shè)定接觸控制卡片；CONTROL_PARALLEL:設(shè)定并行處理器控制卡片：CONTROL_OUTPUT:設(shè)定輸出參數(shù)控制卡片；CONTROL_ENERGY:設(shè)定能量控制卡片。數(shù)據(jù)輸出卡片主要定義：DATABASE_GLSTAT：定義文本輸出總體信息；DATABASE_MATSUM：定義文本輸出材料信息；DATABASE_NODOUT：定義文本輸出節(jié)點(diǎn)信息；DATABASE_RCFORC：定義接觸數(shù)據(jù)輸出信息；DATABASE_SLEOUT：定義文本輸出梁?jiǎn)卧畔?；DATABASE_SECFORC：定義截面數(shù)據(jù)輸出信息；DATABASE_BINARY_D3PLOT：定義計(jì)算結(jié)果文件輸出信息；DATABASE_BINARY_D3THDT：定義單元?dú)v史數(shù)據(jù)輸出信息。假設(shè)和限制Assumptions/Limitations假設(shè)Assumptions焊接假設(shè)WeldAssumptions8.1.1.1除非特別指定，通常情況下不考慮焊點(diǎn)失效。8.1.1.2所有焊點(diǎn)都起作用。8.1.1.3當(dāng)不能獲得焊點(diǎn)信息時(shí)，焊點(diǎn)間距為40-60mm。材料假設(shè)MaterialAssumptions8.1.2.1同一個(gè)PART中，所有區(qū)域的材料屬性一致。8.1.2.2考慮應(yīng)變率影響。8.1.2.3不考慮材料撕裂。幾何假設(shè)GeometryAssumptions8.1.3.1忽略非顯著特征，如直徑小于6mm的孔。8.1.3.2不考慮制造過(guò)程中產(chǎn)生的褶皺、裂縫及其他非設(shè)計(jì)特征。剛性部件RigidComponents8.1.4.1在碰撞過(guò)程中變形很小的件設(shè)置為剛性。8.1.4.2螺栓通常被看做不失效的剛性連接。影響很小的部件8.1.5.1對(duì)結(jié)果影響很小的部件可以不包含在模型中，但是要配重。限制Limitations材料Material8.2.1.1材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線只是試驗(yàn)值的近似。數(shù)值限制NumericalLimitations8.2.2.1任何數(shù)值解都是近似解。載荷和邊界條件Loads/BoundaryConditions根據(jù)《GB14167-2013汽車安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》的要求，對(duì)車身被“截”處結(jié)構(gòu)件、后懸架固定點(diǎn)處、縱梁后部加以約束。施加約束的原則是保證車身整體相對(duì)試驗(yàn)臺(tái)架固定不動(dòng)且不影響座椅固定處局部強(qiáng)度，如圖3，分析模型的重力加速度為9.81×10-3mm/ms2。圖3分析模型約束示意圖工況（共4個(gè)工況）正向加載（forward）同時(shí)驗(yàn)證上、下安裝點(diǎn)的強(qiáng)度若有上安裝點(diǎn)，需要同時(shí)驗(yàn)證上安裝點(diǎn)及下安裝點(diǎn)強(qiáng)度，如圖4中（a），四種小工況中僅有此工況連接上固定點(diǎn)。驗(yàn)證下安裝點(diǎn)強(qiáng)度釋放上固定點(diǎn)，只驗(yàn)證下固定點(diǎn)強(qiáng)度，如圖4中（b）。斜向加載（oblique）通過(guò)斜向施力（分左右兩個(gè)方向，為2個(gè)工況），驗(yàn)證下安裝點(diǎn)的強(qiáng)度如圖4中（c）。載荷方向與大小載荷已在加載裝置模塊文件SFAD.dyn中定義好，具體要求如下：正向加載沿平行于汽車縱向中心面的水平線向前成0°±5°，向上成10°±5°的方向施加載荷；8kN±0.25kN斜向加載沿平行于汽車縱向中心面的水平線向左（右）成75°±5°，向上成0°±5°的方向施加載荷；5kN±0.25kN（b）（c）（b）（c）（a）圖4兒童座椅安裝點(diǎn)試驗(yàn)加載方向示意圖當(dāng)載荷被轉(zhuǎn)移到車輛座椅總成，而不是直接傳遞到車輛結(jié)構(gòu)上時(shí)，需要考察座椅在車身上的固定點(diǎn)強(qiáng)度。在施力點(diǎn)處需另外加載縱向水平的座椅慣性力，大小等同于20倍座椅總成的自重力（對(duì)于四六分的后排座椅，應(yīng)在較大座椅位置處的施加座椅慣性力），如圖5所示，加載速率和持續(xù)時(shí)間與圖5中相同。如果上固定點(diǎn)集成在座椅骨架上，施加該慣性力時(shí)需要將加載模塊與上固定點(diǎn)用織帶連接好，結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不變。圖5加載力曲線示意圖結(jié)果Results分析結(jié)果主要包括：SFAD加載處的相對(duì)位移量；后排座椅各安裝點(diǎn)周圍主要結(jié)構(gòu)件的變形圖、塑性應(yīng)變?cè)茍D、塑性應(yīng)力云圖；兒童座椅各安裝點(diǎn)主要結(jié)構(gòu)件的應(yīng)變?cè)茍D。性能要求PerformanceRequirement