SJ-BD-1-2005-安全带安装固定点强度分析.doc

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编号

SJ-BD-1-2005

代替

密级

商密3级▲

股份有限公司内部技术规范

安全带安装固定点强度分析

RegulationofSafetybeltAnchoragesStrengthAnalysis

2005-10-1制

股份有限公司发布

前言

汽车座椅安全带是重要的汽车乘员约束保护装置之一，在减轻碰撞事故中乘员伤害程度方面起着重要的作用。国家对汽车安全带安装固定点制定了强制法规——《汽车安全带安装固定点》（GB14167—1993），本规范根据该法规的试验条件和要求，阐述了用有限元仿真分析的方法对安全带安装固定点强度进行分析的过程。

本规范由CAE工程所起草。

本规范由CAE工程所进行管理和解释。

本规范的版本记录和版本号变动与修订记录。

本规范的版本记录和版本号变动与修订记录

版本号

制定/修订者

制定/修订日期

批准

日期

安全带安装固定点强度分析

1范围

本规范包括模型组成、边界条件的设置、控制参数输入和结果处理等方面。

本规范中涉及的参数设置基于PAM-SYSTEM软件，单位制为：mm,Kg,ms,KN,GPa。

本规范适用于M和N类汽车上前向座椅乘员用安全带的安装固定点。

2术语

2.1安全带安装固定点（简称固定点）

指车身或座椅架上用于安装固定安全带总成的那部分零部件。

2.2安全带安装固定点位置（简称安装固定点位置）

在无中间导向件时，是指安装固定点落空的中心点位置。

在有中间导向件时，是指织带中心线与中间导向件的切点位置。

2.3中间导向件

是指能改变安全带织带的方向的零部件。如安全带的卷收器、导向件、固定件或者座椅部件。

2.4横向断面

指与车辆纵向中垂面垂直的横向断面。

3模型组成

3.1模型中的白车身部分

为了减少不必要的计算，选取部分白车身进行分析，模型如图1所示。

B柱

B柱

300mm

650mm

1400mm

1400mm

白车身横向宽度一半

图1白车身FEA模型

3.2模型中的座椅部分

座椅靠背上表面用壳单元模拟，单元与垂线夹角同设计靠背角一致；用壳单元模拟坐垫上表面，如图2所示。

座椅靠背角

座椅靠背角

图2座椅模型示意图

3.3模型中的人体模块

人体模块由2部分组成，分别模拟人体的上身和下身，其中上人体模块底面平行于靠背，下人体模块底面平行于坐垫，如图3所示。

上人体模块

上人体模块

下人体模块

图3分析模型中应用的人体模块

3.4模型中的安全带部分

安全带中间导向件都简化建模，安全带组成如图4所示。

中间导向件

中间导向件

肩带

腰带

图4安全带模型

3.5分析模型总成

分析模型总成由白车身、座椅、人体模块和安全带4部分组成，如图5所示。

图5分析模型总成示意图

4边界条件

4.1分析模型的约束

在车身前后横向断面上，全部节点约束123DOF，在模型沿车身纵向中心面的断面上，全部节点约束246DOF，如图6所示。

图6分析模型的边界约束情况

4.2分析模型的加载

分别对分析模型中的人体上下两模块施加载荷，沿X轴负方向施加13.040kN，沿Z轴正方向施加3.494kN。上人体模块加载点用多点刚性单元连接在上人体模块上，加载点位置如图7所示。

图7上人体模块加载点示意图

5分析参数

5.1接触参数

5.1.1安全带肩带和上人体模块的接触参数

表1接触参数

主面Master

安全带肩带

摩擦系数Friction

0.4

从面Slave

上人体模块

惩罚系数Penalty

0.1

接触类型Type

33-Surface/surface

阻尼系数Stiffnessdamping

0.1

厚度Thickness

5

搜索频率Searchfreq

10

5.1.2安全带腰带和下人体模块的接触参数

表2接触参数

主面Master

安全带腰带

摩擦系数Friction

0.4

从面Slave

下人体模块

惩罚系数Penalty

0.1

接触类型Type

33-Surface/surface

阻尼系数Stiffnessdamping

0.1

厚度Thickness

5

搜索频率Searchfreq

10

5.1.3上、下人体模块和座椅的接触参数

表3接触参数

主面Master

上、下人体模块

摩擦系数Friction

0.01

从面Slave

座椅

惩罚系数Penalty

0.1

接触类型Type

33-Surface/surface

阻尼系数Stiffnessdamping

0.1

厚度Thickness

5

搜索频率Searchfreq

10

5.1.4安全带肩带和下人体模块的接触参数

表4接触参数

主面Master