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為了保證結構強度分析模型的精度，則在安全帶固定點強度分析中的零件積分方式設置為全積分，積分數(shù)量點更改為5，零件間連接螺栓采用1D的BEAM單元模擬，梁單元公式采用Belytschko-Schwer合力梁，該公式不計算梁單元的應力，僅計算節(jié)點上的力和力矩。安全帶全長采用1D的SETBELT單元，并在與上下人體模型接觸的區(qū)域使用與1D單元重合的2D殼單元模擬。其中1D的單元材料為MAT-SEATBELT，定義安全帶單位長度質(zhì)量，以及織帶在加載和卸載條件下的受力和應變關系，真實地模擬安全帶的性能。2D的殼單元采用剛度較弱彈性材料，主要用于定義安全帶與上下人體模型的接觸關系，從而準確地將作用力分配到各固定點處。根據(jù)GB14167法規(guī)的要求，確定模型的邊界條件為：約束截取自車模型斷面上的所有自由度，載荷條件為：在上下人體模型處分別施加沿車輛縱向并與水平線成向上10°方向的集中載荷13500N，由于該安全帶固定點分別設于車身和座椅骨架上，座椅骨架上還施加一通過座椅質(zhì)心，沿車輛縱向水平向前的集中載荷，該載荷為座椅重量的20倍，裝配模型如圖所示。
求解準靜態(tài)問題時，隱式和顯示求解方法均可以采用，但針對模型的不同復雜程度，各方法都有其優(yōu)缺點。安全帶固定點強度分析是一個涉及極其復雜接觸關系和大變形的準靜態(tài)問題，隱式方法求解很難保證迭代穩(wěn)定收斂。故采用顯示積分方法進行求解，其優(yōu)點是適合求解各種復雜的接觸問題，比較容易收斂;其難點在于如何確立合理的加載時間及加載曲線形式。為了獲得成本較低且準確的解答，在提高加載速率的同時，不應降低準靜態(tài)解的質(zhì)量，如果分析速度提高到慣性效應占主導地位時，解就會變得局部化，而且結果也和準靜態(tài)解大不相同;準確高效的準靜態(tài)分析要求加載盡可能地平滑，突然、急促的運動會引起非真實的應力波，這種應力波會產(chǎn)生噪聲和不準確的解。通常加載時間應大于結構最低模態(tài)周期的10倍，且加載曲線采用正弦函數(shù)過度，以確保解是準靜態(tài)的。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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