1. 问题描述钢管以一定速度撞击气囊,随后气囊开始充气,仿真钢管撞击和气囊充气这一过程。 2. 材料参数创建气囊材料参数,新建名称为airbag的材料,双击左侧的Density和MAT_FABRIC,各项属性取值见下图。 钢管采用默认的Structural Steel,无需更改参数。 3. 几何参数气囊长、宽尺寸为300mm x 300mm,高度为1mm,几何模型为面模型(surface)。 钢管模型为体模型,外径为74mm,壁厚1mm。 4. 有限元模型4.1 赋予材料双击Model,点击气囊的面几何模型,赋予其材料为airbag,厚度为0.0002mm。 点击钢管solid几何模型,材料选择Structural Steel 4.2 划分网格点击Mesh,设定单元尺寸为0.005mm。本例中为加快计算速度,网格进行了简化,若考虑气囊侧壁的弯曲曲面,需进行局部网格加密。 右击Mesh,点击Generate Mesh,开始划分网格。完成后的网格形式如下图。 4.3 创建局部坐标系右击Coordinate Systems,插入Coordinate System,选择气囊远离钢管的壁面,创建局部坐标系,修改Principal Axis和Orientation About Principal Axis,保证新建坐标系的XY平面与气囊平面重合。该坐标系是为了方便创建刚性面。 5. 求解参数5.1 初速度右击Initial Conditions,插入Velocity,作用几何为钢管,通过方向定义速度,大小为-5m/s。 5.2 刚性面右击LS-DYNA,插入刚性面,定义坐标系选择前面创建的局部坐标系。 5.3 充气速率右击LS-DYNA,插入Airbag。 在Airbag的属性里,选择作用几何为气囊的所有面,Formulation切换为Simple Airbag Model,点击Input Mass Flow Rate,设定充气速率,具体见下图。 5.4 求解时长设定求解时长为0.01s。 右击Solution 插入Total Deformation。 点击Solve,开始求解。 6. 查看结果变形结果如下图。 |
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