/MONVOL/FVMBAG1
ブロックフォーマットキーワード 有限体積法エアバッグを記述します。ここでは、使用されなくなった類似キーワード/MONVOL/FVMBAG(廃止)より柔軟な入力が可能です。
- 個別の/MAT/GASカードで指定される気体材料
- 個別の/PROP/INJECT1または/PROP/INJECT2カードで指定される注入気体混合物とインジェクタープロパティ
- 指定された座標系における自動有限体積メッシング(フレームで指定)。
フォーマット
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
/MONVOL/FVMBAG1/monvol_ID/unit_ID | |||||||||
monvol_title | |||||||||
surf_IDex | Hconv | ||||||||
Ascalet | AscaleP | AscaleS | AscaleA | AscaleD | |||||
mat_ID | Pext | T0 | Iequil | Ittf |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Njet |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
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inject_ID | sens_ID | surf_IDinj | |||||||
fct_IDvel | Fscalevel |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Nvent | Nporsurf |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
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surf_IDv | Iform | Avent | Bvent | vent_title | |||||
Tstart | Tstop | IdtPdef | |||||||
fct_IDt | fct_IDP | fct_IDA | Fscalet | FscaleP | FscaleA | ||||
fct_IDt' | fct_IDP' | fct_IDA' | Fscalet' | FscaleP' | FscaleA' |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
surf_IDps | Iformps | Iblockage | surface_title | ||||||
Tstart | Tstop |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
fct_IDV | FscaleV |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
frame_ID | kmesh | Tswitch | Iswitch | Pswitch | |||||
L1 | L2 | L3 | |||||||
Nb1 | Nb2 | Nb3 | grbric_ID | surf_IDin | Iref | ||||
Igmerg | Cgmerg | Cnmerg | Ptole | ||||||
qa | qb | Hmin | |||||||
Ilvout | Nlayer | Nfacmax | Nppmax | Ifvani |
定義
フィールド | 内容 | SI単位の例 |
---|---|---|
monvol_ID | モニター体積識別子 (整数、最大10桁) |
|
unit_ID | 単位識別子 (整数、最大10桁) |
|
monvol_title | モニター体積のタイトル (文字、最大100文字) |
|
surf_IDex | 外部サーフェス識別子 12 (整数) |
|
Hconv | 熱伝達係数 24 (実数) |
|
Ascalet | 時間ベースの関数に対する横軸のスケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
AscaleP | 圧力ベースの関数に対する横軸のスケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
AscaleS | 面積ベースの関数に対する横軸のスケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
AscaleA | 角度ベースの関数に対する横軸のスケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
AscaleD | 距離ベースの関数に対する横軸のスケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
mat_ID | 初期気体材料識別子 (整数) |
|
Pext | 外部圧力 (実数) |
|
T0 | 初期温度 デフォルト = 295K(実数) |
|
Iequil | 初期熱力学的つり合いフラグ
(整数) |
|
Ittf | 時間シフトフラグ 少なくとも1つの注入センサーが指定されている場合のみアクティブ。センサーで指定されているTTFの時間に注入が開始されたときの排気オプションと空隙オプションの時間シフトを決定します。
(整数) |
|
Njet | インジェクタの数 (整数) |
|
inject_ID | インジェクタプロパティ識別子 (整数) |
|
sens_ID | センサーの識別子 (整数) |
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surf_IDinj | インジェクタサーフェス識別子(インジェクタごとに異なる必要がある) (整数) |
|
fct_IDvel | 注入気体速度識別子 (整数) |
|
Fscalevel | 注入気体速度スケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
Nvent | ベントホールの数 (整数) |
|
Nporsurf | 多孔サーフェスの数 15 (整数) |
|
surf_IDv | ベントホール領域サーフェス識別子 (整数) |
|
Iform | 排気の定式化 6
(整数) |
|
Avent | ベントホール面積に対するスケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
Bvent | 衝撃を受けるベントホール面積に対するスケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
vent_title | ベントホールのタイトル (文字、最大20文字) |
|
Tstart | 排気の開始時間 デフォルト = 0(実数) |
|
Tstop | 排気の停止時間 デフォルト = 1030(実数) |
|
ベントホール膜を開口する圧力差
デフォルト = 0(実数) |
||
圧力がPdefを超えてベントホール膜が開口するまでの最短時間 デフォルト = 0(実数) |
||
IdtPdef |
に到達した場合の時間遅延フラグ:
(整数) |
|
fct_IDt | 空隙率対時間関数識別子 (整数) |
|
fct_IDP | 空隙率対圧力関数識別子 (整数) |
|
fct_IDA | 空隙率対面積関数識別子 (整数) |
|
Fscalet | fct_IDtのスケールファクター。 デフォルト = 1.0(実数) |
|
FscaleP | fct_IDPのスケールファクター。 デフォルト = 1.0(実数) |
|
FscaleA | fct_IDAのスケールファクター。 デフォルト = 1.0(実数) |
|
fct_IDt' | 接触時の空隙率対時間関数識別子 (整数) |
|
fct_IDP' | 接触時の空隙率対圧力関数識別子 (整数) |
|
fct_IDA' | 接触時の空隙率対被衝撃サーフェス関数識別子 (整数) |
|
Fscalet' | fct_IDt'のスケールファクター。 デフォルト = 1.0(実数) |
|
FscaleP' | fct_IDP'のスケールファクター。 デフォルト = 1.0(実数) |
|
FscaleA' | fct_IDA'のスケールファクター。 デフォルト = 1.0(実数) |
|
surf_IDps | 多孔サーフェス識別子 (整数) |
|
Iformps | 空隙率定式化
(整数) |
|
Iblockage | 接触時の漏れをブロックするフラグ(Iformps > 0)
(整数) |
|
surface_title | 多孔サーフェスのタイトル (文字、最大20文字) |
|
fct_IDV | 流出速度対相対圧力関数識別子 (整数) |
|
FscaleV | fct_IDVに対するスケールファクター デフォルト = 1.0(実数) |
|
frame_ID | ベクトル
、
、
および原点
の定義で使用するフレーム識別子 デフォルト = 全体フレームが使用される(整数) |
|
kmesh | FVMBAG自動メッシングオプション 26 grbric_ID=0の場合のみ使用:
(整数) |
|
Tswitch | FVMからUP(均等圧力)定式化に切り替わるためのエアバッグの始動時間後の時間量。 31 デフォルト = 1e30 (実数) |
|
Iswitch | FVMからUPに切り替わるためのフラグ
(整数) |
|
Pswitch | FVMからUPへの切り替えをもたらすFV標準偏差圧力の平均圧力に対する割合。 33 デフォルト = 0.0(実数) |
|
L1 | 長さL1 (実数) |
|
L2 | 長さL2 (実数) |
|
L3 | 長さL3 (実数) |
|
Nb1 | 方向1における有限体積の数 デフォルト = 1(整数) |
|
Nb2 | 方向2における有限体積の数 デフォルト = 1(整数) |
|
Nb3 | 方向3における有限体積の数 デフォルト = 1(整数) |
|
grbric_ID | ユーザー定義のソリッドグループの識別子 (整数) |
|
surf_IDin | 内部サーフェス識別子 27 (整数) |
|
Iref | 参照ジオメトリ上に自動FVMメッシュを適用するためのフラグ。kmesh=1の場合のみ使用 25
(整数) |
|
Igmerg | 全体結合定式化のフラグ 20
(整数) |
|
Cgmerg | 全体結合の係数 20 (実数) |
|
Cnmerg | 近傍結合の係数 20 (実数) |
|
Ptole | 有限体積識別用の許容値 デフォルト = 10-5(実数) |
|
qa | 2次体積粘性。 デフォルト = 0.0(実数) |
|
qb | 線形体積粘性。 デフォルト = 0.0(実数) |
|
Hmin | 浸透性を有する三角形の最小の高さ 22 (実数) |
|
エアバッグタイムステップのスケールファクター Engineで/DT/FVMBAGを使用すると、この値を無効にします。 デフォルト = 0.9 |
||
エアバッグに対する最小時間ステップ。 Engineで/DT/FVMBAGを使用すると、この値を無効にします。 |
||
Ilvout | 出力レベル
(整数) |
|
Nlayer |
方向に折りたたまれているエアバッグの層数の推定値 23 デフォルト = 10(整数) |
|
Nfacmax | 最初の自動メッシングステップにおける有限体積の影響を受けるエアバッグセグメントの推定最大数 デフォルト = 20(整数) |
|
Nppmax | 多角形の頂点の推定最大数 デフォルト = 20(整数) |
|
Ifvani | 有限体積のRadioss StarterアニメーションA000ファイルへの書き込みフラグ
(実数) |
コメント
- エアバッグの外部サーフェスは、4節点シェル要素と3節点シェル要素のみで構築されている必要があります。/SURF/SEGオプションでエアバッグの外部サーフェスを定義することはできません(/SURF/SEGでサブサーフェスを定義した場合は、/SURF/SURFで定義することもできません)。
- 外部サーフェスは、法線が外向きの閉じたボリュームで構成される必要があります。
- 横軸のスケールファクターは、エアバッグ関数の横軸の単位を変換するために使用されます。たとえば:
(1) ここで、- 時間
- fct_IDの関数t
(2) ここで、- 圧力
- fct_IDの関数P
- エアバッグ外側の空気の圧力と温度と、エアバッグ内部の空気の初期圧力と温度は、PextおよびT0に設定されます。
- FVMBAG1内の気体流は有限体積を使用して求められます。
これらの有限体積の一部は、エアバッグ内部に配置され、特定のパートまたは内部体積全体を満たしているソリッドのグループを通してユーザーが入力できます。ユーザー定義ソリッドによって離散化されていない内部体積部分がまだ存在する場合、残りの体積は自動メッシュ生成プロシージャによって生成されます。この機能を使用して、例えばキャニスターをモデル化できます。
有限体積は、三角端面のセット内に存在します。これらの頂点は、必ずしもエアバッグの節点と一致する必要はありません。エアバッグの外皮をモデル化する場合、4節点膜または3節点膜を使用できますが、3節点膜の使用を推奨します。 - ベントホールを通じた排気:
Iform = 1の場合、通気速度は、エアバッグ内の局所圧力を使用してBernoulli式によって計算されます。
流出速度は次の式で与えられます。(3) 質量の流出速度は次の式によって定義されます。
Iform = 2の場合、通気速度はChemkin式によって計算されます。(4) ここで、 はfct_IDvによって定義されます。
Iform = 3の場合、通気速度は、ベントホールサーフェスに垂直な局所流体速度の成分に等しくなります。局所密度と局所エネルギーが、穴を通過する流出質量と流出エネルギーの計算に使用されます。
- 気体注入をアクティブ化するセンサーが存在しない場合、時間TがTstartより大きくなるか、 で指定された時間よりも長い時間、圧力PがPdef値を超えると、ベントホールと空隙がアクティブになります。
- 少なくとも1つのインジェクターがセンサーでアクティブになっている場合、排気オプションと空隙オプションのアクティブ化はIttfで制御されます。
Tは、センサーによって最初のインジェクターがアクティブになる時間です。
Ittf = 0排気、空隙 アクティブ化 の場合に よりも長い時間、または 非アクティブ化 Tstop 時間依存関数 シフトなし Ittf = 3排気、空隙 アクティブ化 および の場合、 よりも長い時間、または 非アクティブ化 時間依存関数 右記によってシフト; 関連する他のすべての曲線は、対応する排気、空隙、または連結のオプションがアクティブな場合にアクティブになります。
Ittfの値の多様性は、これまでの経緯に起因しています。Ittf =1および 2の値は廃止されているので、使用しないでください。通常使用する値は、Ittf=0(シフトなし)またはIttf=3(関連するすべてのオプションがTinjだけシフト)です。
- surf_IDv ≠ 0(surf_IDvが定義されている)の場合、ベントホール面積は次のように計算されます:
(5) ここで、- サーフェスsurf_IDの面積v
- サーフェスsurf_IDの初期面積v
- 、 、
- fct_IDt、fct_IDPおよびfct_IDの関数A
- ベント閉鎖がアクティブになった場合、べントホールのサーフェスは次のように計算されます:
(6) (7) ここで、衝撃を受けるサーフェスは:(8) 衝撃を受けないサーフェスは:(9) ここで、ベントホールsurf_IDvの各要素eに対して、 は、要素を定義している節点 のうち衝撃を受ける節点の数を表しています。A0はサーフェスsurf_IDの初期面積v
ft、fP、およびfAは、fct_IDt、fct_IDP、およびfct_IDの関数。A
ft'、fP'、およびfA'は、fct_IDt'、fct_IDP'、およびfct_IDの関数。A'
- surf_IDv = 0(surf_IDvが定義されていない)(Iform=1または2)の場合、Starterエラーが出力されてRadiossが終了します。
- 関数fct_IDtとfct_IDPを指定しなかった場合(識別子が0)、これらは1に等しいとみなされます。
- 関数fct_IDAは、指定されなかった場合、1であるとみなされます。
- ベントホールと多孔サーフェス領域の接触ブロックについては、対応するインターフェース(インターフェース/INTER/TYPE7または/INTER/TYPE23の3行目)でフラグIBAGを1に設定する必要があります。そうしなかった場合は、衝撃でインターフェースに押し込まれる節点は、AimpactedとAnon_impactedに関する前の式の被衝撃節点と見なされません。
- 空隙率定式化による漏れについて、質量の流出速度は次のように計算されます:
- Iformps = 1 (Isentropic - Wang Nefske)
- Iformps = 2
ここで、vは気体の流出速度(Chemkin)
- Iform= 3 ps (Graefe)
有効な排気面積Aeffは、TYPE19またはTYPE58の繊維材料に関する/LEAK/MATの入力に従って計算されます。
- 漏れのブロックをアクティブにすると(Iblockage=1)、有効な排気面積は次のように変更されます:
(10) は衝撃を受けないサーフェスです。 10
ブロックは、関係する接触インターフェース(インターフェースTYPE7およびTYPE23の行3)において、フラグIBAGが1に設定された場合にのみアクティブになります。
- 自動有限体積メッシングパラメータ
- 有限体積は2つのステップで生成されます。
- 第1ステップでは、エアバッグの外皮上に排他的に配置された頂点が生成されます。外皮の変形に合わせて有限体積を更新したり、以下の手順に対応したりできます(分かりやすくするために2次元で表示):
この手順では、方向 (指定された切断方向)と方向 の入力が必要です。切断方向に垂直な平面内の2つ目の方向 が計算されます。 と の両方向で有限体積を配置して、切断幅を決定するためには、原点Oだけでなく、原点から正と負の両方向でカウントされた長さLiとステップ数Niも指定する必要があります。カッティング幅は次のように与えられます:
(11) 原点Oおよび長さLi(Oからの正方向と負方向の両方を含む)によって水平面( に対して垂直)内に描かれるボックスには、水平面に投影されたメッシュにその体積の外皮の境界ボックスが含まれている必要があります。これは、この体積全体が有限体積に分割されることを保証するために必要です。
- 第2ステップでは、有限体積の水平切断が実行されますが、堅く折りたたまれたエアバッグの場合はほとんど役に立たない可能性があります。この作業は、特に、エアバッグを広げる前に注入気体によって満たされたキャニスター内で注入を行う場合に必要です。
この第2ステップでは、エアバッグ内部に配置された頂点が生成される場合があります。エアバッグの膨張に合わせて頂点を移動するために、エアバッグの外皮上に配置された2つの頂点間の垂直セグメント(方向 と並行)にそれぞれの頂点が取り付けられます(図 4)。その参照セグメント内部の頂点の局所座標は、膨張プロセスを通して一定に保たれます。水平切断幅は次の式で与えられます:(12) 原点Oおよび長さL3(正方向と負方向の両方を含む)によって 方向に与えられるセグメントには、 方向のメッシュ投影に体積の外皮の境界ボックスが含まれる必要はありません。これは、2番目のステップでは既存の有限体積のみがカットされるためです。
- 第1ステップでは、エアバッグの外皮上に排他的に配置された頂点が生成されます。外皮の変形に合わせて有限体積を更新したり、以下の手順に対応したりできます(分かりやすくするために2次元で表示):
- 自動メッシングに実際に使用されるベクトル は、ベクトル に対して入力ベクトルが直交化されたあとで取得されます。
- エアバッグの膨張プロセス中に有限体積がエラーになる(体積が負の内部質量になるか、エネルギーが負になる)場合は、計算を継続するために、その近傍のいずれかと結合されます。次の2つの結合アプローチが使用されます。
- 全体結合: 有限体積は、その体積がすべての有限体積の平均体積に特定の係数をかけた値より小さくなった場合に結合されます。フラグIgmergは、平均体積として現在の平均体積を使用するか(Igmerg =1)、初期平均体積を使用するか(Igmerg =2)を指定します。平均体積から最小体積を求めるための係数は、Cgmergです。
- 近傍結合: 有限体積は、その体積が近傍の平均体積に特定の係数をかけた値より小さくなった場合に結合されます。平均体積から最小体積を求めるための係数は、Cnmergです。
- CgmergとCnmergの両方が0でない場合は、両方の結合アプローチが同時に使用されることを意味します。強い衝撃を与える場合は、qa = 1.1およびqb = 0.05を設定することを推奨します。
- 2層の布が物理的に接触している場合は、有限体積間に流れが発生しないはずです。インターフェースギャップが原因で数値的にはこのようになりません。Hmin は、浸透性を有する三角面の最小の高さを表しています。この値よりも小さい三角面は、不浸透性を有します。その値は、エアバッグのセルフ接触インターフェースのギャップに近づける必要があります。
- Nlayer、Nfacmax、Nppmaxは、有限体積作成プロセスを支援するメモリパラメータです。これらの値を変更しても、計算が停止することはありません。値を増やすと、自動メッシングのためのメモリ量が増え、計算時間が短縮されます。
- 有限体積作成プロセスでは、最初に、平面多角形が作成され、その後で、閉じた多面体に組み立てられ、三角端面に分解されます。Nppmax は、これらの多角形に含まれる頂点の最大数です。
- 参照形状に基づく自動有限体積メッシングは、フラグIref=1でアクティブにできます。これは//REFSTAと/XREFに基づいた参照形状にのみ働きます。結合解除された参照形状/EREFが使用された場合、このフラグはサポートされません。Iref=1の場合、自動メッシングのフレーム定義では、折りたたまれていない参照形状を参照する必要があります。
- オプションkmeshは、内部エアバッグ体積のFVMメッシングのタイプをコントロールします。2017.2以前は、多面体メッシング法kmesh =1がデフォルトの手法でした。grbric_ID ≠ 0の場合、kmeshは無視され、テトラFVMメッシュがユーザーにより指定されます。
- 内部サーフェスまたはバッフルをモニター体積内の気体流れの障害物として考慮に用いるには、サーフェスsurf_IDinを使用します。内部サーフェスは、モニター体積が不規則多面体で自動的にメッシュ化されている場合、またはモニター体積の外部および内部サーフェス節点と一致する節点があるTETRA4(HEXAおよびPENTAの場合もあります)のように、モニター体積がソリッド要素で満たされている場合のみ、FVMで考慮されます(これらのソリッドはgrbrick_IDで定義する必要があります)。材料モデルがLAW19またはLAW58の内部サーフェス繊維にのみ、空隙率を、0(空隙率なし)から1(空隙率完全)(ベント)の範囲で適用できます。気体流の方向が内部サーフェスの法線方向と反対の場合は、内部サーフェス上でインジェクターサーフェスも定義できます。
- 失われた熱流量は次の式によって定義されます:
(13) - ベントホールのサーフェスの要素(surf_IDv)がインジェクター(surf_IDinj)に属している場合、この要素はベントホールから無視されます。t = 0の時点で計算される定数の補正係数fがベントホールのサーフェス全体に適用されます:
(14) - 多孔サーフェスの要素もインジェクタ(surf_IDinj)に属している場合、この要素は多孔サーフェスから無視されます。
- Tswitchを均等圧力に切り替える時間は、始動時間に比例します。
- オプションIswitch=2を使用すると、有限体積が1つしか残っていない場合でも、エアバッグは常に有限体積法で計算されます。気体パラメータは、単一の有限体積に切り替える前と後で同じです。一定圧力法(Iswitch=1)に切り替えた場合、圧力または気体に多少の変動が見られる場合があります。
- Pは、エアバッグの平均圧力に対する有限体積圧力の平均偏差の比率です。
(15) この比率は、/TH/MONVOL変数UPCRITを用いて出力することができます。Pswitch は各有限体積内の圧力がエアバッグ内の平均圧力に近づくにつれてゼロに近づきます。