エアバッグの解析 2023年4月22日(土) 1

以前の活動 2 ミッフィーちゃんまわりの流れ（OpenFOAM)

本日の例題 3 板 ミッフィー 初速度：7.0m/s(25.2km/h) 重さ：4.5kg ミッフィーちゃんをエアバッグで救ってみる 衝突する前にエアバッグを展開

今後の目標 4 1 2 3 • LS-PrePostでモデル作成 • 解析設定(LS-DYNA) • OpenRadiossに変換して解析 • ParaViewでアニメーション作成 解析モデルのひな型を作る OpenRadioss用の設定ファイルへ書き換え エアバッグ理論まとめ 3 乗員保護用の解析モデルの作成 本日はこれ • エネルギー保存 • 膜面の理論

モデル作成の流れ 5 1. エアバッグのモデル化 2. ミッフィーちゃんのモデル化 3. エアバッグの設定の設定 4. ミッフィーちゃんの設定

エアバッグのモデル化 6  LS-PrePostで作成 円形を作成 Φ600、Φ80 メッシュ作成 1mm上へ平行移動（コピー） 円周上の節点を結合 Φ80に沿うように切り取り 平行移動して節点を結合

エアバッグモデル完成 7 固定面(Rigid) 円周上の節点が結合した2枚の布

ミッフィーちゃんのモデル化 8 モデル入手 Miffy Lamp_obj.obj FreeCADでstl ファイルに変換 Ls-Prepostで読み込める

エアバッグの設定（LS-DYNA) 9 *AIRBAG_SIMPLE_AIRBAG_MODEL_ID  キーワード 𝐶_𝑣 = 196.0 [J/lg K] 𝐶𝑝 = 274[J/lg K] 単位mm-kg-ms *MAT_FABRIC_TITLE 𝜌 = 8.7𝑒 − 6 𝐸 = 0.3(𝐺𝑃𝑎) 𝑇 = 293 ሶ 𝑚[kg/s] *DATABASE_ABSTAT エアバッグの熱力学変数 （圧力、温度、密度、質量など）の出力

ミッフィーちゃんの設定（LS-DYNA) 10 小さすぎた 65mm 400mm Ls-Prepostで スケール変換  キーワード *MAT_RIGID_TITLE 𝜌 = 7.8. 𝑒 − 6 𝐸 = 200 𝐺𝑃𝑎 ※z方向の並進のみ（回転無し） 570mm 板との距離 額にnode出力設定 *DATABASE_HISTORY_NODE ※重力の設定なし *PART_INERTIA 𝑚 = 4.5[kg] 𝑣 = (0, 0, −7)[m/s]

出力用のスクリプト 11 OpenRadioss/tools • anim_to_vtk • th_to_csv linux64/build.bashを実行する OpenRadioss/exec animation VTK出力 data csv出力

計算実行 12 #!/bin/bash set -e rhome="/opt/OpenRadioss/OpenRadioss_linux64/OpenRadioss" # export LD_LIBRARY_PATH=".:$rhome/extlib/hm_reader/linux64" # export RAD_CFG_PATH="$rhome/hm_cfg_files" echo ** Run Starter ** $rhome/exec/starter_linux64_gf -i $1.key echo ** Run Engine ** $rhome/exec/engine_linux64_gf -i $1_0001.rad echo Done./run.sh $1 rhome="/opt/OpenRadioss/" N=`find .| grep "A" | wc -l` for i in `seq 1 $N` do Num=`printf %03d $i` `"$rhome"/exec/anim_to_vtk_linux64_gf $1A"$Num" > $1A"$Num".vtk` done `rm -r $1A"$Num".vtk` run.sh make_vtk.sh ./run.sh main ./make_vtk.sh main Allrun 計算実行スクリプト VTK変換スクリプト LS-DYNAの設定ファイルをOpenRadiossに変換して計算

解析パターン 13 エアバッグなし エアバッグあり

結果出力 14 csvファイル出力 $/opt/OpenRadioss/exec/th_to_csv_linux64_gf mainT01

出力結果の確認 15 エアバッグなし エアバッグあり エアバッグ圧力 データ無し 加速度∞？ 加速度の出力には値が出力されていない 加速度が負値が出ていない不自然な波形 ParaViewで確認

まとめ 16 • LS-PrePostを使ってエアバッグモデル化 • エアバッグ解析の設定を行った • ミッフィーちゃんをエアバッグで保護するシミュレーションを行った

今後 17 • 接触定義の見直し • 加速度から評価基準を定める • OpenRadiossの設定ファイルへの置き換え AltairRadioss_2022_Example.pdf

LS-DYNAからRadiossへのマッピング LS-DYNA OpenRadioss エアバッグの関連 エアバッグ （熱力学第一法則） *AIRBAG_SIMPLE_AIRBAG_MODEL_ID *AIRBAG_SIMPLE_AIRBAG_MODEL_ID (1) AIRBAG_IDPOOL_1 is mapped to /FUNCT (2) AIRBAG_IDPOOL_1 *AIRBAG_SIMPLE_AIRBAG_MODEL_ID (1) AIRBAG_IDPOOL_1 is mapped to /MAT/GAS/CSTA (6000002) AIRBAG_IDPOOL_1 *AIRBAG_SIMPLE_AIRBAG_MODEL_ID (1) AIRBAG_IDPOOL_1 is mapped to /MONVOL/AIRBAG1/ (1) AIRBAG_IDPOOL_1 *AIRBAG_SIMPLE_AIRBAG_MODEL_ID (1) AIRBAG_IDPOOL_1 is mapped to /PROP/INJECT1 (6000003) AIRBAG_IDPOOL_1 材料特性 *MAT_FABRIC_TITLE *MAT_FABRIC_TITLE (1) airbag is mapped to /MAT/FABRI (1) airbag セットパート *SET_PART_LIST_TITLE *SET_PART_LIST_TITLE (1) Airbag Set Part is mapped to /SET/GENERAL (1) Airbag Set Part カーブ特性 *DEFINE_CURVE_TITLE *DEFINE_CURVE_TITLE (1) mass flow is mapped to /FUNCT (1) mass flow 結果の出力 *DATABASE_ABSTAT *DATABASE_ABSTAT (0) DATABASE_OPTION is mapped to /TFILE (1) *DATABASE_ABSTAT (0) DATABASE_OPTION is mapped to /TH/MONV (2) TH-MONV main_0000.out

LS-DYNAからRadiossへのマッピング LS-DYNA OpenRadioss 接触定義 *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID (6000000) CONTACT_OPTION_SURFACE_TO_SURFACE_6000000 is mapped to /INTER/TYPE25 (6000000) CONTACT_OPTION_SURFACE_TO_SURFACE_6000000 *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID (6000000) CONTACT_OPTION_SURFACE_TO_SURFACE_6000000 is mapped to /SET/GENERAL (8) surf_ID2_CONTACT_OPTION_SURFACE_TO_SURFACE_6 000000

LS-DYNAからRadiossへのマッピング LS-DYNA OpenRadioss 接触定義 結果の出力 *DATABASE_BINARY_D3PLOT *DATABASE_BINARY_D3PLOT (0) DATABASE_BINARY_D3PLOT is mapped to /ANIM/DT (1) *DATABASE_BINARY_D3PLOT (0) DATABASE_BINARY_D3PLOT is mapped to /ANIM/ELEM (6) *DATABASE_BINARY_D3PLOT (0) DATABASE_BINARY_D3PLOT is mapped to /ANIM/SHELL/EPSP (7) *DATABASE_BINARY_D3PLOT (0) DATABASE_BINARY_D3PLOT is mapped to /ANIM/SHELL/TENS/STRESS (4) *DATABASE_BINARY_D3PLOT (0) DATABASE_BINARY_D3PLOT is mapped to /ANIM/VECT (3)

LS-DYNAからRadiossへのマッピング LS-DYNA OpenRadioss セクション *SECTION_SHELL *SECTION_SHELL (6000000) SECTION_SHELL_6000000 is mapped to /PROP/TYPE1 (6000000) SECTION_SHELL_6000000 *SECTION_SHELL_TITLE (1) airbag sction shell is mapped to /PROP/TYPE9 (6000001) airbag sction shell *PART *PART (6000000) auto created is mapped to /PART (6000000) auto created *MAT_RIGID *MAT_RIGID (6000000) MATL20_6000000 is mapped to /MAT/LAW1 (6000000) MATL20_6000000 *MAT_RIGID (6000000) MATL20_6000000 is mapped to /RBODY (2) rigid_PART_6000000 *MAT_RIGID (6000000) MATL20_6000000 is mapped to /SET/GENERAL (4) SET_GEN_RIGID_PART6000000 *MAT_RIGID (6000001) MATL20_6000001 is mapped to /BCS (2) BCS_RIGID_111111 *MAT_RIGID (6000001) MATL20_6000001 is mapped to /MAT/LAW1 (6000001) MATL20_6000001 *MAT_RIGID (6000001) MATL20_6000001 is mapped to /RBODY (3) rigid_PART_6000001 *MAT_RIGID (6000001) MATL20_6000001 is mapped to /SET/GENERAL (5) SET_GEN_RIGID_PART6000001 *MAT_RIGID_TITLE (2) gas inflator is mapped to /BCS (1) BCS_RIGID_111111 *MAT_RIGID_TITLE (2) gas inflator is mapped to /MAT/LAW1 (2) gas inflator *MAT_RIGID_TITLE (2) gas inflator is mapped to /RBODY (1) rigid_PART_3 *MAT_RIGID_TITLE (2) gas inflator is mapped to /SET/GENERAL (2) SET_GEN_RIGID_PART3

LS-DYNAからRadiossへのマッピング LS-DYNA *MAT_RIGID *MAT_RIGID (6000000) MATL20_6000000 is mapped to /MAT/LAW1 (6000000) MATL20_6000000 *MAT_RIGID (6000000) MATL20_6000000 is mapped to /RBODY (2) rigid_PART_6000000 *MAT_RIGID (6000000) MATL20_6000000 is mapped to /SET/GENERAL (4) SET_GEN_RIGID_PART6000000 *MAT_RIGID (6000001) MATL20_6000001 is mapped to /BCS (2) BCS_RIGID_111111 *MAT_RIGID (6000001) MATL20_6000001 is mapped to /MAT/LAW1 (6000001) MATL20_6000001 *MAT_RIGID (6000001) MATL20_6000001 is mapped to /RBODY (3) rigid_PART_6000001 *MAT_RIGID (6000001) MATL20_6000001 is mapped to /SET/GENERAL (5) SET_GEN_RIGID_PART6000001 *MAT_RIGID_TITLE (2) gas inflator is mapped to /BCS (1) BCS_RIGID_111111 *MAT_RIGID_TITLE (2) gas inflator is mapped to /MAT/LAW1 (2) gas inflator *MAT_RIGID_TITLE (2) gas inflator is mapped to /RBODY (1) rigid_PART_3 *MAT_RIGID_TITLE (2) gas inflator is mapped to /SET/GENERAL (2) SET_GEN_RIGID_PART3

LS-DYNAからRadiossへのマッピング LS-DYNA *INITIAL_VELOCITY_ *INITIAL_VELOCITY_RIGID_BODY (0) INITIAL_VELOCITY is mapped to /INIVEL/TRA (1) INITIAL_VELOCITY

結果出力 24 Hyper View Player h3dファイル ※アニメーション作成のみでコンターやデータ出力などは扱えない

マニュアル 25 https://www.dynasupport.com

モデル 26 https://www.dynaexamples.com/

モデル 27 https://www.nhtsa.gov/crash-simulation-vehicle-models#12101 米国運輸省道路交通安全局 試験データもある

計算実行 28 #!/bin/bash set -e rhome="/mnt/c/work/OpenRadioss/OpenRadioss_linux64/OpenRadioss" # export LD_LIBRARY_PATH=".:$rhome/extlib/hm_reader/linux64" # export RAD_CFG_PATH="$rhome/hm_cfg_files" echo ** Run Starter ** $rhome/exec/starter_linux64_gf -i $1.key echo ** Run Engine ** $rhome/exec/engine_linux64_gf -i $1_0001.rad echo Done./run.sh $1 ./make_vtk.sh $1 rhome="/mnt/c/work/OpenRadioss/OpenRadioss" N=`find .| grep "A" | wc -l` for i in `seq 1 $N` do Num=`printf %03d $i` `"$rhome"/exec/anim_to_vtk_linux64_gf $1A"$Num" > $1A"$Num".vtk` done `rm -r $1A"$Num".vtk` run.sh make_vtk.sh ./run.sh $1 ./make_vtk.sh $1 Allrun $./Allrun abcv2 計算実行スクリプト VTK変換スクリプト 位置パラメータ ファイル名を指定

参考書 29  参考書