エアバッグハウジング

エアバッグハウジングは、CADデータで使用可能なすべての詳細を表している必要があります。

フルビークルシミュレーションにエアバッグが含まれている際、メッシュサイズと品質はフルビークルと同様でなければなりません。弾塑性材料のモデル化には、材料則LAW2およびLAW36を使用することができます。エアバッグカバーの開口部を再現するために、破断を伴う材料を使用する必要があります。

ソリッドフォームコンポーネントはLAW38またはLAW70を使用してモデル化する必要がありますが、超弾性コンポーネントはLAW42を使用してモデル化します。

シェルの要素プロパティ/PROP/TYPE1では、アワグラス効果を避けるためにI_shell=24を使用する必要があります。ソリッドフォームコンポーネントまたは超弾性コンポーネントの場合は、/PROP/TYPE14を使用し、I_solid=24およびI_smstr=10を指定します。

エアバッグと周辺の間の接触

エアバッグとその周辺との間の接触は、次のような特定の接触に分離する必要があります。

エアバッグとインフレータ
エアバッグとハウジング
エアバッグとダミー
エアバッグとシート構造

エアバッグとハウジングの間の一般的な/TYPE7接触とTYPE11接触（kg、mm、ms）

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/INTER/TYPE7/666710001
Airbag vs. Housing
#  Slav_id   Mast_id      Istf      Ithe      Igap                Ibag      Idel     Icurv      Iadm
 666100103 666200201         4         0         0                   1         2         0         0
#         Fscale_GAP             GAP_MAX             Fpenmax
                   0                   0                   0
#              STMIN               STMAX          %MESH_SIZE               dtmin
                   1                1E30                   0                   0
#              STFAC                FRIC             GAP_MIN              Tstart               Tstop
                   1                  .1                   1                   0                   0
#     I_BC                        INACTI               VIS_S               VIS_F              BUMULT
       000                             6                   0                   0                   0
#    Ifric    Ifiltr               Xfreq     Iform
         0         0                   0         2
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/INTER/TYPE7/666710002
Housing vs. Airbag
#  Slav_id   Mast_id      Istf      Ithe      Igap                Ibag      Idel     Icurv      Iadm
 666100104 666200202         4         0         0                   1         2         0         0
#         Fscale_GAP             GAP_MAX             Fpenmax
                   0                   0                   0
#              STMIN               STMAX          %MESH_SIZE               dtmin
                   1                1E30                   0                   0
#              STFAC                FRIC             GAP_MIN              Tstart               Tstop
                   1                  .1                   1                   0                   0
#     I_BC                        INACTI               VIS_S               VIS_F              BUMULT
       000                             6                   0                   0                   0
#    Ifric    Ifiltr               Xfreq     Iform
         0         0                   0         2
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/INTER/TYPE11/666810001
Airbag vs. Housing
#  Slav_id   Mast_id     I_stf               I_gap   Multimp                Idel
 666100102 666200203         4                   0         0                   2
#              STmin               STmax           MESH_SIZE               dtmin     Iform   Sens_Id
                   1                   0                   0                   0         2         0
#              STFAC                FRIC                 GAP              Tstart               Tstop
                   1                   0                 0.9                   0                   0
#     I_BC                        INACTI               VIS_S               VIS_F              BUMULT
       000                             6                   0                   0                   0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

通常は、2つの対称的な/INTER/TYPE7接触、および1つの/INTER/TYPE11エッジ間接触を指定する必要があります。これらの接触には、次のような接触設定を使用します：

I_stf=4、適切な接触剛性を提供
I_bag=1、ベントを閉鎖
I_del=2、削除された要素を接触から除去
St_min=1KN/mm
I_form=2

時刻歴およびアニメーション出力

時刻歴出力/TH/MONVには、デフォルト（DEF）変数グループの要求が推奨されます。これには以下が含まれます：

グローバルな気体の動的パラメータ：気体の質量、エアバッグの体積、エアバッグの面積、圧力（平均）、温度（平均）、および熱容量係数（平均）
各ベントホールについて：ベント面積、流出速度、および流出質量（2017.2.3で始まったデフォルト）
有限体積パラメータ：有限体積の数（NFV）、および最小の有限体積時間ステップ（DTBAG）2017.2.4以前のバージョンでは、NFVオプションとDTBAGオプションはデフォルト出力に含まれていなかったため、古いバージョンを使用する際には定義する必要があります。

5つのベントホールがある一般的な時刻歴出力カード

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/TH/MONV/666000001
Airbag MonVol Time History - 666
#     var1      var2      var3      var4      var5      var6      var7      var8      var9     var10
DEF       NFV       DTBAG
#     Obj1      Obj2      Obj3      Obj4      Obj5      Obj6      Obj7      Obj8      Obj9     Obj10
 666000001
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

局所圧力は、試験内で圧力がインジェクターを近傍で計測されるエアバッグ繊維の節点を用いて圧力/GAUGEを生成することにより、モデル内で計測されなければなりません。

圧力ゲージの一般的な時刻歴出力カード

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/GAUGE/1
FWD
#  node_ID                                          shell_ID                DIST
  50050421
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/TH/GAUGE/1
TH GAUGE
#     var1      var2      var3      var4      var5      var6      var7      var8      var9     var10
DEF       
#     Obj1      Obj2      Obj3      Obj4      Obj5      Obj6      Obj7      Obj8      Obj9     Obj10
         1
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

浸透性のある内部エアバッグサーフェスを介した質量流量は、/TH/SURFカードを使って出力できます。

面積および浸透性のある内部エアバッグサーフェスを介した質量流量の一般的な時刻歴出力

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/TH/SURF/666000002
Airbag MonVol Time History - 666
#     var1      var2      var3      var4      var5      var6      var7      var8      var9     var10
AREA      MASSFLOW
#     Obj1      Obj2      Obj3      Obj4      Obj5      Obj6      Obj7      Obj8      Obj9     Obj10
 666000001
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

カードは、/SURFで定義されたサーフェスを参照する必要があります。

エアバッグサーフェスの節点での気体圧力、密度、温度、および流体速度のアニメーション出力には、Engineファイルで次のカードが定義されなければなりません。

/ANIM/NODA/Pまたは/H3D/NODA/P
/ANIM/NODA/DENSまたは/H3D/NODA/DENS
/ANIM/NODA/TEMPまたは/H3D/NODA/TEMP
/ANIM/VECT/FVELまたは/H3D/NODA/FVEL

時間ステップと結合制御

有限体積の時間ステップと数は、エアバッグシミュレーションモデルの実行時間に影響を与えます。本セクションでは、有限体積の時間ステップと数の影響のために用意されているオプションについて説明します。

有限体積の時間ステップは初期メッシュに基づいており、次のように計算されます：(1)

Δ t_{f v} = Δ T_{s c a} \cdot (\frac{l_{c}}{v + C})

ここで、

$Δ T_{s c a}$: /DT/FVMBAG/1、/MONVOL/FVMBAG1、または/MONVOL/FVMBAG2で入力される時間ステップスケールファクター
$l_{c}$: 初期有限体積テトラメッシュの最小エッジ長である特性長
$v$: 最大気体速度
$C$: 最大音速

特性長は、初期FVメッシュに基づきStarter内で計算され、シミュレーション中に変化はしません。Polyhedra出力は、推奨されなくなっているKmesh=1メッシュ生成法用です。“NUMBER OF ADDITIONAL BRICKS”の後ろにリストされている最小長情報は自動メッシュ生成Kmesh=14、もしくは有限体積がHyperMeshで手動により生成されている際のためのものです。

FVMBAG: FINITE VOLUME MINIMUM LENGTH 
     -------------------------------------
     VOLUME NUMBER  666000001
     TOTAL NUMBER OF FINITE VOLUMES.. . . . . . .=     30610
     NUMBER OF POLYHEDRA . . . . .. . . . . . . .=         0
         MINIMUM LENGTH USED FOR TIME STEP. . . .=  0.000000000000    
         MINIMUM LENGTH BASED ON VOLUME . . . . .=  10000000000.00    
         MINIMUM LENGTH BASED ON NODAL DISTANCE .= 1.0000000000000E+15
     NUMBER OF ADDITIONAL BRICKS. . . . . . . . .=     30610
         MINIMUM LENGTH BASED ON VOLUME . . . . .= 0.7039415515349    
         MINIMUM LENGTH BASED ON NODAL DISTANCE .= 0.5268862297298    
         MINIMUM LENGTH BASED ON VOLUME/AREA. . .= 4.9347603553545E-02

気体の動きはないため、初期時間ステップは、特性長を室温における空気の音速で割ったものとなります。注入が始まると、気体速度と気体の音速は増大し、時間ステップは通常、エアバッグの始動時間後の短かい期間の間、減少します。この期間、時間ステップは構造の目標時間ステップより少なくなる可能性があり、これにより、実行の時間ステップを制御します。しかしながら、ある時間（通常5-10ms）以降は気体速度は低下し、時間ステップは構造の時間ステップより大きくなります。エアバッグの時間ステップがシミュレーション内で一番小さい時間ステップとなるよう、時間の長さを最小にすることが重要です。

特性長は、折り畳まれたエアバッグの最小エッジ長に基づくため、シミュレーションでは低く見積もられます。したがって、時間ステップは/DT/FVMBAG/1内で $Δ T_{s c a}$ の値を1以上にすることによって大きくできます。

2017.2.4以降、モデル内で/MONVOL/FVMBAG1が使用されている際は、FVM時間ステップはデフォルトで出力されます。それより古いバージョンでは、/TH/MONV内で変数DTBAGが定義される必要があります。

シミュレーション中、有限体積は以下の手法を用いて結合されます：

安定性結合：デフォルトの結合手法。体積が負になると、有限体積は常に結合されます。
グローバル結合：有限体積は、全有限体積の平均体積（エアバッグの体積を有限体積の数で割ったもの）を係数Cgmergに掛けたものより小さい場合に結合されます。パラメータは、/FVMBAG/MODIF、または/MONVOL/FVMBAG1, /MONVOL/FVMBAG2で指定されます（2019.1以降）。
近傍結合：有限体積は、その体積が近傍の有限体積の平均体積にCnmergを掛けた値より小さくなった場合に結合されます。パラメータは通常/FVMBAG/MODIFカードで指定されます。この種の結合は制御が難しいため、推奨されません。
時間ステップ結合：有限体積は、/DT/FVMBAG/1または/MONVOL/FVMBAG1、/MONVOL/FVMBAG2カードで定義された時間ステップ < dtminの場合に結合されます（2019.1以降）。

有限体積の数は、シミュレーション中に素早く減少します。ただし、有限体積の数が順調に減少し、シミュレーションの最後で有限体積が十分な数（最初の数の1％から10％）になることが重要です。有限体積の結合を制御する最も簡単な方法は、Cgmergオプションの調整です。通常、値は0.01から0.1まででなければなりません。

Radiossはシミュレーションの最後に有限体積の最終数と結合された有限体積の数を出力します。

** FINITE VOLUME        24 MERGE STATISTICS **
 NUMBER OF REMAINING FINITE VOLUMES .....:      6999
 GLOBAL MERGE ...........................:     22730
 NEIGHBORHOOD MERGE .....................:         0
 STABILITY MERGE ........................:       885
 TIME STEP MERGE ........................:         2

FVMから均等圧力（UP）アプローチへの切り替え

/MONVOL/FVMBAG1および/MONVOL/FVMBAG2T_switchパラメータは、FVMからUP計算に切り替えるために使用できます。UP計算はコストが少なく済むため、シミュレーション時間を節約します。この切り替えは、エアバッグの内側の圧力が安定する（局所的に計測された圧力が平均圧力と等しくなる）時点で行われるべきです。