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RADIOSS理论基础与工程应用:气囊展开仿真实例教程

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】: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。图19-29 定义Interface Type 7的参数图19-30 定义Interface Type 11的参数在面板下部红色的[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。单击Close按钮,关闭气囊定义窗口。

RADIOSS理论基础与工程应用:气囊展开仿真实例教程

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

978-7-111-41577-0-Chapter19-70.jpg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。

978-7-111-41577-0-Chapter19-71.jpg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。

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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。

978-7-111-41577-0-Chapter19-73.jpg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978-7-111-41577-0-Chapter19-74.jpg,选择Multi usage(Type 7),如图19-28所示。

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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978-7-111-41577-0-Chapter19-76.jpg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978-7-111-41577-0-Chapter19-77.jpg,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。

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图19-29 定义Interface Type 7的参数

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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978-7-111-41577-0-Chapter19-80.jpg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。

978-7-111-41577-0-Chapter19-81.jpg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978-7-111-41577-0-Chapter19-82.jpg,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978-7-111-41577-0-Chapter19-83.jpg,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978-7-111-41577-0-Chapter19-84.jpg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。

978-7-111-41577-0-Chapter19-85.jpg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978-7-111-41577-0-Chapter19-86.jpg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。

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图19-31 均压气囊参数

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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。

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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。

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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。

978-7-111-41577-0-Chapter19-91.jpg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:

978-7-111-41577-0-Chapter19-92.jpg

(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。

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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:

978-7-111-41577-0-Chapter19-94.jpg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978-7-111-41577-0-Chapter19-95.jpg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。

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图19-36 定义有限体积气囊参数

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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。

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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。

978-7-111-41577-0-Chapter19-99.jpg

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。

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图19-40 定义喷射速度

(9)单击“单元点选”工具978-7-111-41577-0-Chapter19-101.jpg,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。

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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。

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图19-42 10ms时刻展开的形状

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图19-43 15ms时刻展开的形状

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图19-44 20ms时刻展开的形状

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