详谈：安全座椅沙漏控制的内容

上一篇 / 下一篇 2015-07-14 14:27:18

　　安全座椅的碰撞性能仿真试验是一项严谨的试验，其计算过程一定要做到万无一失才行。沙漏模式是常见的计算方法，今天咱们就来聊聊沙漏控制方面的知识，希望能给大家带来帮助。

　　沙漏控制

　　采用单点积分将会造成零能模式(又称为沙漏模式)的出现，这是单点积分的一大缺陷。这种不良沙漏模式常常比结构响应要短得多，而且这种数值震荡是可以观测的。然而，对路途乐安全座椅来说，沙漏模式和结构响应一样都有一个阶段属于全局变形模态的一个稳态分量，该阶段是允许的。一种常用的控制不良沙漏模式的方法是引入一个可以阻止这种异常模式自由发展，但不影响全局变形的粘滞阻尼或小的弹性刚度。

　　虽然，采用沙漏控制将会导致能量的轻微损失，但在积分体单元中还是建议使用。由于沙漏耗散的这部分能量需要控制在总能量的10%以内。Wilkins(1974年)和Kosloff(1978年)分别提出了各自的三维hourglass模态控制算法，1984年Belytshko等人对此进行了详细讨论。采用全积分单元是消除沙漏的根本方法，但是全积分容易出现负体积和剪切锁定，导致数值计算中断，而且全积分单元的计算效率太低。

　　安全座椅行业资讯中，综合考虑了计算资源和计算效率，选用了减缩积分单元，这种单元在车辆碰撞分析过程中非常容易引起沙漏，所以对沙漏控制尤为重要。缺省的沙漏算法可用于初步试算，然后体积粘度来减少沙漏变形。根据初步的试探可找出容易引起沙漏的PART。本文的儿童安全座椅碰撞模型属于高速大冲击、大变形工况，通过关键字*HOURGLASS 采用粘度公式来对模型中发泡材料进行沙漏控制。

　　总之，安全座椅的碰撞性能仿真试验是为了验证安全座椅是否真的安全，所以一定要做到精确、严谨、万无一失才行。

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