НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: Zuzov_V.pdf (2324.97Кб)

Решение задачи создания автомобильных кресел с использованием современных программных комплексов (CAE) на базе метода конечных элементов, способно существенно повысить эффективность процесса проектирования. Процесс проектирования осложняется тем, что на данный момент нет доступных методик, ориентированных на такие задачи.
В статье отражены особенности создания конечно-элементных моделей (КЭМ) автомобильных кресел трех уровней сложности. Была выполнена  оценка пассивной безопасности,  которую обеспечивают разработанные модели кресел с пассивными подголовниками в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН №25, и точности результатов расчетов по сравнению с результатами натурных экспериментов.
Данная работа является частью разработанной методики, которая позволяет эффективно разрабатывать конструкции автомобильных кресел, как с пассивными, так и активными подголовниками, отвечающие требованиям пассивной безопасности.
По результатам проведенных расчетов и экспериментов было установлено, что  при оценке по методике ЕЭК ООН №25 «грубые» КЭМ (1-го и 2-го уровней) можно рассматривать как рациональные (с позиций трудозатрат на ее создание и решение задачи и по погрешностям результатов) и их целесообразно использовать для предварительных и многовариантных расчетов. Детальные модели (3-го уровня) обеспечивают наибольшую точность (по ускорениям относительная погрешность составляет 10%, по перемещениям - 11%, а по сравнению с расчетами по модели только подголовника уменьшилась на 5 % по ускорениям и на 9 % по перемещениям).
Представленные в статье материалы используются в научно-исследовательских работах и при обучении студентов кафедры колесных машин Научно-Учебного Комплекса «Специальное машиностроение» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

1. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSCVisualNastranforWindows. М.: ДМК Пресс, 2004. 704 с.
2. Hallquist J. LS-Dyna Keyword User’s Manual. Livermore (USA): Livermore Software Technology Corporation, 1993-2003. 2206 p.
3. ANSYS программа конечно-элементного анализа / пер. и ред. Б.Г. Рубцова; оформл. Л.П. Остапенко. М.: CAD-FEM GmbH, 1998. 66 с.
4. Brian C., Hubert L. Selecting Material Models for the Simulation of Foams in LS-DYNA. N.Y. (USA): Datapoint Labs, 2009. 6 c.
5. Муйземнек, А.Ю. Описание поведения материалов в системах автоматизированного инженерного анализа : учеб. пособие. Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2005. 152 с.
6. Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Решение проблемы создания КЭМ для проектирования автомобильных кресел с активными подголовниками, отвечающими требованиям пассивной безопасности // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 6. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/574693.html (дата обращения 01.03.2014). DOI:10.7463/0613.0574693
7. ГОСТ Р 41.25-2001 (Правила ЕЭК ООН №25). Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения подголовников вмонтированных или не вмонтированных в сиденья транспортных средств. М.: Изд-во стандартов, 2002. 28 с. 
8. Солопов Д.Ю., Зузов В.Н. Проблема создания конечно-элементных моделей автомобильных кресел с активными подголовниками, отвечающими требованиям пассивной безопасности // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 7. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/578993.html (дата обращения 01.03.2014). DOI:10.7463/0713.0578993
9. Солопов Д.Ю. Решение проблемы создания конечно-элементных моделей автомобильных кресел и проведение их испытаний методами компьютерного моделирования // 5-ая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 26-29 сентября 2012 г.): электронный сб. тр. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. Информрегистр № 0321202782.
10. Муйземнек А.Ю., Богач А.А Математическое моделирование процессов удара и взрыва в программе LS-DYNA : учеб. пособие. Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2005. 106 с.