《表1 有限元仿真分析结果》

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《基于ISIGHT的安全气囊盖板结构优化设计方法研究》

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计算机仿真分析是辅助工程领域产品设计、理论分析的重要手段之一。通过构建合理的仿真近似模型来对产品的结构、性能展开理论研究已被大量运用在工程领域中[7]。基于研究对象“H”形沟槽安全气囊盖板的结构参数和结构特征，先选用Catia软件构建其三维模型，后导入ANSYS软件中完成对模型的材料属性设定后进行网格划分、载荷施加和约束得到有限元仿真模型。其中，网格划分时，考虑模型复杂程度较低，可直接选择ANSYS中自由划分网格方式，划分后得到大约网格数约20万；气囊爆破时盖板承受的冲击压强约80 k Pa，将该载荷施加在横向弱化沟槽上。如图2（a）所示为本文构建的盖板有限元模型，图2(b）～(c）分别为有限元仿真结果所对应的盖板应力云图和位移云图示意图[6]，相关数据结果如表1所示。结果表明，横向沟槽和纵向沟槽的最大应力值都远高于材料的屈服应力值17 MPa左右，验证了气囊可以有效打开的结论。同时，发现纵向沟槽的最大位移要大于横向沟槽的最大位移值，这是不合理的。因为气囊爆破时，是先从横向沟槽处破裂，再蔓延到纵向沟槽，直至张开适合的宽度弹出气囊。然而，纵向沟槽的最大位移大于横向沟槽，必然会出现边缘撕扯现象，造成表面材料脱落。