本教程使用第19.6节的结果文件为原始文件,进行展开仿真。为了对比,本节教程分两部分,第一部分是使用经典均压气囊,第二部分是使用有限体积法气囊,在最后对比两种气囊模型的展开过程个动画。请读者注意两种气囊定义过程和结果动画的差异。
1.第一部分—均压气囊
导入模型
(1)启动HyperCrash。
(2)Working Dictory选择第19.6节导出的模型文件RECT_BAG_0000.rad所在的路径,User Profile选择RADIOSS V10,Unit system选择kN mm ms kg,单击Run。
(3)单击下拉菜单File→Import→RADIOSS。
(4)选择气囊轮廓模型RECT_BAG_0000.rad,单击OK,则图形区可见Z形折叠的气囊。
定义刚性墙
(1)单击下拉菜单LoadCase→Rigid Wall→Create,进入刚性墙定义界面。
(2)在Select RWALL type下拉选项里选择Infinite Plane。
(3)在刚性墙的定义界面里输入M0的Z为,M1的Z为1,Distance to search slavenodes为10,如图19-27所示。
图19-27 刚性墙的定义
(4)单击刚性墙定义界面下部的Save按钮,保存定义过的刚性墙。
(5)单击Close,返回主界面。
定义接触
(1)单击下拉菜单LoadCase→Contact Interface,进入Interface定义界面。
(2)单击“创建”按钮,选择Multi usage(Type 7),如图19-28所示。
图19-28 选择Interface Type 7
(3)在Interface Type 7的定义面板里,勾选Self Impact,输入Title为New INTER 1_type7,[pMult]为16,[GAP_MIN]为2,[INACTI]为5,[Iform]为2,如图19-29所示。
(4)在面板下部红色的[Master_ID]选择栏里,单击按钮,在图形区按住鼠标左键,框住图形区里气囊网格,然后松开鼠标左键。
(5)单击Save保存创建的Interface Type 7。
(6)在返回的Contact Interface面板里再次单击“创建”按钮,选择Edge to edge(Type 11)。
(7)在Interface Type 11的定义面板里,勾选Self Impact,输入Title为New INTER 2_type11,[GAP_MIN]为2,[INACTI]为5,[Multitimp]为48,如图19-30所示。
图19-29 定义Interface Type 7的参数
图19-30 定义Interface Type 11的参数
(8)在面板下部红色的[surf_id]选择栏里,单击按钮,在图形区按住鼠标左键,框住图形区里气囊网格,然后松开鼠标左键。
(9)单击Save保存创建的Interface Type11。
(10)单击Close关闭Interface Contact面板。
调整气囊网格法向
(1)单击下拉菜单Mesh Editing→Part→Sheet,选择Orientation。
(2)单击“PART选择”按钮,单击图形区一个PART,弹出提示框。
(3)单击提示框中的Yes按钮,可见到图形区该PART为独立显示,并有绿色法向箭头。
(4)观察到该PART的法向不是气囊向外的方向,单击将PART法向反转的按钮,完成第一个PART的法向反转。
(5)重复上述步骤,将另一个PART的法向也修正为气囊向外的方向。
(6)单击Close返回主界面,单击工具栏中的按钮,在图形区显示所有PART。
(7)单击下拉菜单File→Export→RADIOSS,在弹出的“文件保存”对话框里,输入模型文件名RECT_BAG_base,单击OK完成模型保存。此模型将用于后面有限体积法气囊定义。
定义均压气囊
(1)单击下拉菜单LoadCase→Monitored Volumes→Create/Modify,进入气囊定义界面。
(2)在Monitored volume name的select a type下拉菜单里选择AIRBAG。
(3)在Monitored Volumes面板里定义如下:Volumetric Viscosity为0.1,External pressure为0.00010135,Gas Constant.为1.4,cpa coeff.为967,如图19-31所示。
(4)单击按钮,在图形区按住鼠标左键,框住图形区里气囊网格,然后松开鼠标左键。
(5)将Monitored Volumes面板切换到Injectors子页,输入Gas Constant为1.667,cpa coeff.为520.275,Scalefactor(mass func.)为0.15,如图19-32所示。
图19-31 均压气囊参数
图19-32 定义Injector参数
(6)单击Massof inj.gas vs.time按钮,弹出函数定义面板。输入Fuction name为Mass Flow,在左侧数据列表里输入质量—时间曲线,如图19-33所示,单击函数定义面板中的Save按钮保存并返回。
图19-33 定义质量—时间曲线(www.xing528.com)
(7)单击Temp.of gas vs.time按钮,弹出函数定义面板。输入Fuction name为Temperature,在数据列表里输入温度—时间曲线,(0,750),(100,750),如图19-34所示,单击函数定义面板中的Save按钮保存并返回。
图19-34 定义温度—时间曲线
(8)勾选Put Monitored Volume in TH。
(9)单击Injectors子页下面的Save按钮,保存该Injector并返回,再次单击面板上的Save按钮,以保存气囊模型定义并返回Monitored Volumes面板。
(10)单击Close按钮,关闭气囊定义窗口。
导出模型并求解
(1)单击下拉菜单File→Export→RADIOSS,在弹出的“文件保存”对话框里,输入模型文件名为RECT_BAG_UP。
(2)单击OK,单击Save model。(按HyperCrash 11.0版本不同,部分版本的HyperCrash不会弹出Engine file定义窗口。)
(3)退出HyperCrash。
(4)在保存模型的路径下,新建文本格式文件,名称为RECT_BAG_UP_0001.rad。编辑其内容如下:
(5)回到并单击系统“开始”菜单Start→Programs→Altair HyperWorks 11.0→RADIOSS。
(6)在Input file,浏览并选择RECT_BAG_UP_0000.rad,options栏里输入-both,单击Run开始求解。
(7)带求解完成后,使用HyperView打开结果动画和时间历程曲线,查看20ms的气囊形状和气囊容积时间历程曲线,如图19-35所示。
图19-35 均压气囊20ms展开的形状与容积曲线
2.第二部分—有限体积气囊
从前面折叠完成的模型RECT_BAG_0000.rad开始,所有步骤同本节第一部分均压气囊建模完全一样,除了第5步。现对定义有限体积气囊的第5步单独描述如下:
定义有限体积气囊
(1)单击下拉菜单LoadCase→Monitored Volumes→Create/Modify,进入气囊定义界面。
(2)在Monitored volume name的select a type下拉菜单里选择FVMBAG。
(3)在Monitored Volumes面板里做如图19-36所示的设置。
(4)单击按钮,在图形区按住鼠标左键,框住图形区里气囊网格,然后松开鼠标左键。
(5)将Monitored Volumes面板切换到Injectors子页,输入Gas Constant为1.667,cpa coeff.为520.275,Scalefactor(mass func.)为0.15,如图19-37所示。
图19-36 定义有限体积气囊参数
图19-37 定义Injector参数
(6)单击Massof inj.gas vs.time按钮,弹出函数定义面板。输入Fuction name为Mass Flow,在左侧数据列表里输入质量—时间曲线,如图19-38所示,单击函数定义面板中的Save按钮保存并返回。
图19-38 定义质量—时间曲线
(7)单击Temp.of gas vs.time按钮,弹出函数定义面板。输入Fuction name为Temperature,在数据列表里输入温度—时间曲线,(0,750),(100,750),如图19-39所示,单击函数定义面板中的Save按钮保存并返回。
图19-39 定义温度时间曲线
(8)单击Injected gas velocity按钮,弹出函数定义面板。输入Fuction name为Temperature,在数据列表里输入温度—时间曲线,(0,100),(1E5,100),如图19-40所示,单击函数定义面板中的Save按钮保存并返回。
图19-40 定义喷射速度
(9)单击“单元点选”工具,在图形区气囊最下层的中间选择4个单元,它们将被定义为喷口位置,如图19-41所示。
图19-41 选择最下层单元中间4个单元
(10)选择完成后,按〈Enter〉键(或单击图形区右下角的Yes按钮)。
(11)勾选Put Monitored Volume in TH。
(12)单击Injectors子页下面的Save,保存该Injector并返回,再次单击面板上的Save按钮,以保存气囊模型定义并返回Monitored Volumes面板。
之后的步骤同本节第一部分的步骤完全一样,将完成的模型导出为RECT_BAG_FVM_ 0000.rad,将RECT_BAG_UP_0001.rad文件的第一行改为/RUN/RECT_BAG_FVM/1,之后保存为RECT_BAG_FVM_0001.rad。
将有限体积气囊提交求解,完成后与均压气囊进行对比,可见两种方法的气囊在展开过程中形状的差异,如图19-42~图19-44所示。
图19-42 10ms时刻展开的形状
图19-43 15ms时刻展开的形状
图19-44 20ms时刻展开的形状
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。