LS-DYNA新技术在汽车安全及零部件模拟中的应用

"LS-DYNA最新技术暨在整车和汽车零部件领域应用" 本文主要介绍了LS-DYNA的最新技术及其在汽车行业的应用，包括隐式不可压缩SPH算法、安全气囊模拟、MAT_SEATBELT_2D材料模型以及行人保护压力管传感器的模拟。 1. 隐式不可压缩SPH(IISPH)算法 LS-DYNA引入了新的隐式不可压缩SPH算法，该算法改进了对时间步长的控制，允许在处理长时间问题，如车辆涉水模拟时使用更大的时间步长。这种改进使得模拟涉水行驶过程中因积水路面导致的零部件损伤更为准确和高效。 2. 安全气囊模拟 LS-DYNA采用CPM方法来模拟安全气囊的行为，通过*AIRBAG_PARTICLE关键字启用。这种方法基于分子动理论，用相对较少的粒子代表大量分子，通过粒子与织物的碰撞计算压力，从而准确模拟气囊的展开过程。此外，CPM方法还进行了性能优化，包括自动粒子重分区，提升了周边搜索算法的效率，以及增强处理器间的数据交互性能，使得计算速度显著提高，且稳定性良好。新版本相较于R9版本，处理粒子相互作用的速度提升约3倍，整体性能提升约30%。 3. *MAT_SEATBELT_2D材料模型 在某些碰撞场景中，如车辆翻滚或坠落，需要长时间的动态姿态模拟。*MAT_SEATBELT_2D模型配合*CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY_OVERRIDE关键字，可以有效地处理碰撞前的长时间模拟，避免冲突，并通过*SENSOR_CONTROL关键字控制其在合适时机恢复有效，以确保模拟的精确性。 4. 行人保护压力管传感器模拟 LS-DYNA提供了*DEFINE_PRESSURE_TUBE关键字来模拟行人保护用的压力软管，这在主动式发动机罩或行人保护气囊的仿真中尤其有用。通过声学近似方法，可以有效地分析和评估行人保护系统在碰撞时的压力分布和响应。 这些技术的更新和优化，提升了LS-DYNA在汽车领域的应用能力，特别是在汽车碰撞安全、NVH（噪声、振动、舒适性）分析以及复杂环境条件下的仿真精度，对于汽车设计和安全测试具有重要意义。