/MONVOL/AIRBAG1

• 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

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定義

コメント

1. 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）。
2. この体積は、閉じていて法線が外向きである必要があります。
3. 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)
   $$\text{F}(t\prime )={\text{f}}_t\left(\frac{t}{{\mathit{Ascale}}_t}\right)$$
   ここで、

   $t$

   時間

   ${\mathrm{f}}_t$

   fct_IDの関数_t

   (2)

   $$\text{F}(P\prime )={\text{f}}_P\left(\frac{P}{{\mathit{Ascale}}_P}\right)$$
   ここで、

   $P$

   圧力

   ${\mathrm{f}}_P$

   fct_IDの関数_P

   これらのオプションは廃止されています。通常は、代わりに曲線のスケーリングパラメータを使用します。
4. 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、P_extおよびT₀に設定されます。
5. 時間ゼロ（I_equil =0）または噴射開始時（I_equil =1）の初期熱力学的つり合いを記述します。初期熱力学的つり合いは、時間ゼロの体積または噴射開始時の体積に対して、次の式に基づいて求めます：(3)
   $$P_{\mathit{ext}}V=R\frac{M_0}{M_i}{T}_0$$
   ここで、

   $M_0$

   エアバッグに初期充填されている気体の質量

   $M_{\mathrm{i}}$

   エアバッグに初期充填されている気体のモル質量

   $R$

   BEGINカードで与えられる単位系に依存する気体定数例えば、SI単位系では次のようになります：(4)

   $$R=8.314\frac{J}{\mathit{mole}\cdot K}$$

6. ジェットを使用した場合、エアバッグの各要素に追加の $\text{Δ}{P}_{jet}$ 圧力がかかります：(5)
   $$\Delta P_{\mathit{jet}}=\Delta \text{P}\left(t\right)\cdot \Delta \text{P}\left(\theta \right)\cdot \Delta \text{P}\left(\delta \right)\cdot \text{max}\left(\mathbf{n}·\mathbf{m},0\right)$$

   ここで、mは要素の中心をセグメント（N₁とN₃）上に投影したポイントから要素の中心までの正規化ベクトル、 $\theta$ はベクトルMN₂とmの間の角度（単位は度）、 $\delta$ は要素の中心から、要素の中心をセグメント（N₁とN₃）上に投影したポイントまでの距離です。

   ポイントのセグメント（N₁とN₃）上への投影は、ポイントをMN₂の方向に向けてライン（N₁とN₃）上へ投影したものとして定義されます。この場合、投影先がセグメント（N₁とN₃）に含まれる必要があります。投影先がセグメントに含まれない場合、ポイントのセグメント（N₁とN₃）上への投影は、N₁またはN₃のうち、近い方の節点として定義されます。

   
   
   図 1. ジェット機の上反角

   ここで、M はN₁とN₃の間

7. node_ID₃ = 0の場合、node_IDはnode_ID₁に設定され、二面体は円錐形に減少します。
8. fct_ID_v = 0の場合は、等エンタルピー流出が想定されます。0でない場合はChemkinモデルが使用され、流出速度は次の式で求められます：(6)
   $$v={\mathit{Fscale}}_v\cdot {\text{f}}_v\left(P-P_{\mathit{ext}}\right)$$
   ここで、 $f_v$ はfct_ID_vの関数です。

   • 等エンタルピーモデル

     放出、すなわちモニター体積からの気体の排出は等エンタルピーであると想定されます。

     また、流動は衝撃がなく、大容量の容器から流出し、有効表面積Aの狭い開口部を通ると想定されます。

     エンタルピー保存則から、ベントホールにおける速度uが導出されます。したがって、Bernouilli式は次のように記述されます。

     （モニター体積） $\frac{\gamma }{\gamma -1}\frac{P}{\rho }=\frac{\gamma }{\gamma -1}\frac{P_{\mathit{ext}}}{{\rho }_{\mathit{vent}}}+\frac{u^2}{2}$ （ベントホール）

     断熱条件を適用すると、次の式になります。

     （モニター体積） $\frac{P}{{\rho }^{\gamma }}=\frac{P_{\mathit{ext}}}{{{\rho }_{\mathit{vent}}}^{\gamma }}$ （ベントホール）

     ここで、 $P$ はエアバッグに流入する気体の圧力、 $\rho$ はエアバッグに流入する気体の密度です。

     したがって、流出速度は次の式によって定義されます：(7)

     $$u^2=\frac{2\gamma }{\gamma -1}\frac{P}{\rho }\left(1-{\left(\frac{P_{\mathit{ext}}}{P}\right)}^{\frac{\gamma -1}{\gamma }}\right)$$

     超音速流れでは、流出速度はSupersonic Outlet Flow理論マニュアルの記述で決められます。

     質量の流出速度は次の式によって定義されます。(8)

     $${\dot{m}}_{\mathit{out}}={\rho }_{\mathit{vent}}·\mathit{vent}\_\mathit{holes}\_\mathit{surface}·u=\rho {\left(\frac{P_{\mathit{ext}}}{P}\right)}^{\frac{1}{\gamma }}·\mathit{vent}\_\mathit{holes}\_\mathit{surface}·u$$
     エネルギーの流出速度は次の式によって定義されます：(9)

     $${\dot{E}}_{\mathit{out}}={\dot{m}}_{\mathit{out}}\frac{E}{\rho V}={\left(\frac{P_{\mathit{ext}}}{P}\right)}^{\frac{1}{\gamma }}*\mathit{vent}\_\mathit{holes}\_\mathit{surface}*u\frac{E}{V}$$

     ここで、 $V$ はエアバッグの体積、 $E$ はエアバッグに流入する気体の内部エネルギーです。

   • Chemkinモデル(10)
     $${\dot{m}}_{\mathit{out}}=\rho \cdot \mathit{vent}\_\mathit{holes}\_\mathit{surface}\cdot {\text{f}}_v\left(P-P_{\mathit{ext}}\right)\cdot {\mathit{Fscale}}_v$$

     ここで、 $\rho$ はエアバッグ内部の気体の密度、 $f_v$ はfct_ID_vの関数です。

9. ベントホールの面積は、次のように計算されます：(11)
   $$vent\_holes\_area=A_{vent}\cdot A_{non\_impacted}\cdot {\mathrm{f}}_t\left(t\right)\cdot {\mathrm{f}}_P\left(P-P_{ext}\right)\cdot {\mathrm{f}}_A\left(\frac{A_{non\_impacted}}{A_0}\right)$$
   $$+B_{\mathit{vent}}\cdot A_{\mathit{impacted}}\cdot {\text{f}}_{t^{\prime }}\left(t\right)\cdot {\text{f}}_{P^{\prime }}\left(P-P_{\mathit{ext}}\right)\cdot {\text{f}}_{A^{\prime }}\left(\frac{A_{\mathit{impacted}}}{A_0}\right)$$
   ここで、衝撃を受けるサーフェスは：(12)

   $$A_{\mathit{impacted}}=\sum _{e\in S_{\mathit{vent}}}\frac{n_c\left(e\right)}{n\left(e\right)}{A}_e$$
   衝撃を受けないサーフェスは：(13)

   $$A_{\mathit{non}\_\mathit{impacted}}=\sum _{e\in S_{\mathit{vent}}}\left(1-\frac{n_c\left(e\right)}{n\left(e\right)}\right)A_e$$

   
   
   図 2.

   ここで、エアバッグ材料の各要素eに対して、 $n_c\left(e\right)$ は、要素を定義している $n\left(e\right)$ 節点のうち衝撃を受ける節点の数、 $A_e$ は要素eの面積

   また、

   A₀はサーフェスsurf_IDの初期面積_v

   ${\mathrm{f}}_t$ 、 ${\mathrm{f}}_P$ および ${\mathrm{f}}_A$ はfct_ID_t、fct_ID_Pおよびfct_IDの関数_A

   ${\mathrm{f}}_{\mathrm{t\text{'}}}$ 、 ${\mathrm{f}}_{\mathrm{P\text{'}}}$ および ${\mathrm{f}}_{\mathrm{A\text{'}}}$ はfct_ID_t'、fct_ID_P'およびfct_IDの関数_A'

10. 関数fct_ID_t''とfct_ID_P'’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。
11. 関数fct_ID_A'が指定されていない場合、以下のように仮定されます： (14)
    $${\text{f}}_{A^{\prime }}\left(A\right)=A$$
12. 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TYPE7またはTYPE23の3行目）でフラグI_BAG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、A_impactedとA_{non_impacted}に関する前の式の被衝撃節点と見なされません。
13. 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T_startより大きくなるか、 $\text{Δ}t{P}_{def}$ で指定された時間よりも長い時間、圧力PがP_def値を超えると、ベントホール膜は収縮します。
14. 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Iで制御されます。_ttf

    Tinj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。

    I_ttf = 0：

    	排気、空隙
    アクティブ化	$P>\text{Δ}{P}_{def}$ の場合に $\text{Δ}t{P}_{def}$ よりも長い時間、または $T>T_{start}$
    非アクティブ化	Tstop
    時間依存関数	シフトなし

    I_ttf = 3：

    	排気、空隙
    アクティブ化	$T>T_{inj}$ および $P>\text{Δ}{P}_{def}$ の場合、 $\text{Δ}t{P}_{def}$ よりも長い時間、または $T>T_{inj}+T_{start}$
    非アクティブ化	$T_{inj}+T_{stop}$
    時間依存関数	右記によってシフト； $T_{inj}+T_{start}$

    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。

    I_ttfの値の多様性は、これまでの経緯に起因しています。I_ttf =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、I_ttf=0（シフトなし）またはI_ttf=3（関連するすべてのオプションがT_injだけシフト）です。

15. 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 = 0 ${\dot{m}}_{\mathit{out}}=A_{\mathit{eff}}\sqrt{2P\rho }{Q}^{\frac{1}{\gamma }}\sqrt{\frac{\gamma }{\gamma -1}\left[1-Q^{\frac{\gamma -1}{\gamma }}\right]}$ (Isentropic - Wang Nefske)

      ここで、 $Q=\frac{P_{\mathit{ext}}}{P}$

      また、 $A_{\mathit{eff}}=C_{\mathit{ps}}\cdot {\mathit{Area}}_{\mathit{ps}}$ または $A_{\mathit{eff}}={\text{C}}_{\mathit{ps}}(t)\cdot {\text{Area}}_{\mathit{ps}}(P-P_{\mathit{ext}})$

      ${\mathrm{C}}_{ps}(t)$ はfct_ID_cpsの関数、 ${\mathrm{Area}}_{ps}(P-P_{ext})$ はfct_IDの関数_aps

      有効な排気面積A_effがエアバッグの繊維材料によって変化することはありません。

    • Iform_ps > 0の場合、有効な排気面積A_eff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。

      Iformps = 1 ${\dot{m}}_{\mathit{out}}=A_{\mathit{eff}}\sqrt{2P\rho }{Q}^{\frac{1}{\gamma }}\sqrt{\frac{\gamma }{\gamma -1}\left[1-Q^{\frac{\gamma -1}{\gamma }}\right]}$ (Isentropic - Wang Nefske)

      Iform_ps = 2 ${\dot{m}}_{\mathit{out}}=A_{\mathit{eff}}\rho v(P-P_{\mathit{ext}})$

      ここで、 $\upsilon$ は気体の流出速度（Chemkin）

      Iformps= 3 ${\dot{m}}_{\mathit{out}}=A_{\mathit{eff}}\sqrt{2\rho (P-P_{\mathit{ext}})}$ (Graefe)

16. 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：(15)
    $$A_{\mathit{eff}}=A_{\mathit{non}\_\mathit{impacted}}$$

    A_{non_impacted} は衝撃を受けないサーフェスです11。

    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I_BAGが1に設定された場合にのみアクティブになります。

17. 失われた熱流量は次の式によって定義されます：(16)
    $$\dot{\text{Q}}\left(x,t\right)=H_{\mathit{conv}}\cdot \text{Area}\left(x,t\right)\cdot \left(\text{T}\left(x,t\right)-T_0\right)$$