汽车安全气囊盖撕裂线塑性断裂模拟方法

汽车前排安全气囊通常折叠置于转向盘中部。车辆发生碰撞时，安全气囊展开，使设定好的安全气囊盖撕裂线方向出现塑性断裂，安全气囊弹出，保护前排乘员。由于前排乘员安全气囊的部署较为复杂且要满足造型设计要求，因此汽车仪表板均是无缝设计。这样，需要先对设计的汽车安全气囊盖撕裂线进行仿真模拟，这不仅能节约设计成本，而且能缩短汽车的研发时间和减少原型车的制造数量。介绍了利用有限元软件模拟汽车安全气囊盖撕裂线塑性断裂的方法。

采用有限元显示求解软件LS-DYNA对汽车安全气囊盖撕裂线塑性断裂的过程进行模拟。首先，需要获得汽车安全气囊盖材料的属性。若安全气囊盖撕裂线部分材料不同，还需要确定撕裂线附近材料的属性。通过静态拉伸试验和动态拉伸试验获得材料属性，主要是材料的弹性模量和泊松比。同时，由于安全气囊盖上的受力是安全气囊展开造成的，因此需要了解安全气囊展开时其内部的气体流动。之后，进行安全气囊盖及转向盘几何模型的建立，同时进行网格划分，并确定网格单元类型。由于网格划分较细，因此计算精度高，但是计算较为复杂，计算时间较长。综合考虑计算精度和计算时间，将网格尺寸设定为1mm。网格单元类型选择与转向盘外形近似的壳单元。然后，设定网格划分后几何模型的边界条件和负荷条件。……