Q/SZJ191001-2017行李箱侵入分析規(guī)范SpecificationOfLoadShiftAnalysisn20XX20XX-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行李箱侵入分析規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了術(shù)語和定義、行李箱侵入分析要求及方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于本公司行李箱侵入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。GB15083-2006汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法；整車碰撞分析有限元建模規(guī)范。術(shù)語和定義無。摘要Abstract本規(guī)范描述了行李箱侵入分析流程，評(píng)估行李箱侵入是否滿足《GB15083-2006汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法》要求，如圖1所示。ThisdocumentdescribesthecommonProceduretoassesstheGB15083-2006requirementsforStrengthrequirementandtestofautomobileseats,theiranchoragesandanybeadrestraints.圖1行李箱侵入分析示意圖流程圖ProcessFlowDiagram行李箱侵入分析流程圖如圖2所示。模型加載設(shè)置Loadsset白車身有限元模型輸入模型加載設(shè)置Loadsset白車身有限元模型輸入BIWFiniteelementmodelinput檢查基礎(chǔ)模型C檢查基礎(chǔ)模型Checkbasemodel分析模型接觸設(shè)置Contactset控制卡片設(shè)置Controlcardset控制卡片設(shè)置Controlcardset建立加載裝置CAE模型SetuploadingdeviceCAE布置位移傳感器布置位移傳感器Layoutofdisplacementsensor提交計(jì)算S提交計(jì)算Submittoanalysis結(jié)果處理Result結(jié)果處理Result模型約束設(shè)置Constraintsset圖2行李箱侵入分析流程圖工具描述ToolDescription仿真分析過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) 千克(kg)長度(Length) 毫米(mm)時(shí)間(Time) 毫秒(ms)內(nèi)容Contents行李箱侵入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.DetailedmodelingprocedurecouldbefoundintheEntireVehicleCrashAnalysisFiniteElementModelingSpecification.坐標(biāo)系CoordinateSystems有限元模型采用標(biāo)準(zhǔn)的笛卡爾整體坐標(biāo)系，當(dāng)測量加速度、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)模型輸入行李箱侵入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：在白車身模型的基礎(chǔ)上截取區(qū)域縱向?yàn)榘˙柱前段100mm以后、橫向包括整個(gè)車身。檢查有限元基礎(chǔ)模型7.4.2.1檢查如4.4.1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)后座椅各安裝點(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)。7.4.2.5后座椅各安裝孔周圍網(wǎng)格細(xì)化處理，網(wǎng)格盡量為均勻的四邊形，以保證安裝點(diǎn)周圍應(yīng)力應(yīng)變均勻分布。頂部加載裝置7.4.3.1入行李箱加載裝置，CAE中的加載裝置處理為兩個(gè)剛性盒子，根據(jù)《GB15083-2006汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法》建立，模型慣性中心和幾何中心重合，尺寸為300mm*300mm*300mm，一切邊棱倒圓角均為20mm，如圖3所示。7.4.3.2縱向：將加載裝置放置在行李艙底部，其前部與構(gòu)成行李艙前邊界的車輛部件接觸，然后沿平行于車輛的縱向中心方向?qū)⑵渌泄?jié)點(diǎn)向后移動(dòng)，直至其質(zhì)心移動(dòng)200mm的水平距離。若行李艙的尺寸限制上述200mm的移動(dòng)，且后排座椅的前后位置可以調(diào)節(jié)，則將這些座椅向前移動(dòng)到乘員正常使用位置范圍的最后邊界，或者移動(dòng)到可以獲得上述200mm的位置處(取兩者中較小者)；對(duì)于其他情況，試驗(yàn)樣塊應(yīng)盡可能遠(yuǎn)地放置于后排座椅之后。7.4.3.3橫向：車輛縱向中心面與各試驗(yàn)樣塊內(nèi)側(cè)邊緣的距離應(yīng)為25mm，以使兩樣塊之間有50mm的距離。圖3行李箱加載裝置分析模型接觸設(shè)置行李箱侵入分析模型主要包括以下接觸：CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE:加載裝置與白車身及座椅接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE:白車身及座椅自接觸；CONTACT_AUTOMATIC_SPOTWELD：白車身焊點(diǎn)與車身連接接觸?？刂瓶ㄆO(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，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：定義文本輸出梁單元信息；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)《GB15083-2006汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法》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4。圖4分析模型約束示意圖根據(jù)《GB15083-2006汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法》的要求，按照?qǐng)D5方式放置試樣塊，對(duì)乘員車體進(jìn)行減速，其減速波形位于如圖6所示范圍內(nèi)。減速前，乘員車體的自由速度應(yīng)為50+2km/h。在整個(gè)行李箱侵入的過程中，要設(shè)定重力加速度，為9.8l×10-3mm/ms2。圖5加載裝置布置示意圖圖6臺(tái)車減速度通道示意圖結(jié)果Results分析結(jié)果主要包括：后排座椅頭枕及靠背部分的縱向位移量；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)變云圖、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)變云圖性能要求PerformanceRequirementsGB15083中關(guān)于防止移動(dòng)行李對(duì)乘員傷害的特殊規(guī)定：當(dāng)座椅處于正常使用位置時(shí)，構(gòu)成行李艙的座椅靠背和/或頭枕應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度保護(hù)乘員不因行李的前移而受到傷害，在進(jìn)行行李箱沖擊試驗(yàn)的過程中及試驗(yàn)后測試靠背和/或頭枕（肖氏硬度大于50A）部分的前輪廓不能向前方移出一橫向垂面，此平面經(jīng)過：所述座椅的R點(diǎn)前方150mm處的點(diǎn)(對(duì)頭枕部分)；所述座椅的R點(diǎn)前方100mm處的點(diǎn)(對(duì)座椅靠背部分)。C