ANSA MORPH 模块在安全气囊形状优化的应用

在汽车安全系统中，安全气囊形状的设计十分重要，相比主驾驶位置，副驾一侧的气囊更为复杂，某些位置的尺寸变化对乘员的头部伤害指标的影响十分敏感。因此在安全系统开发的过程中，经常需要对气囊的形状进行优化，如果从优化从几何建模开始，优化的迭代周期将会十分漫长，这里，笔者介绍一种给为快捷的方式，即通过ANSA软件的MORPH模块，直接改变有限元网格，并实现模型关键部位尺寸的参数化，以便使用ISIGHT软件驱动这一模型，为后续优化计算做好准备。

PAB气囊的参考网格如图所示，本例介绍如何在ANSA MORPH模块中建立MORPH BOX, 驱动这两个尺寸。

建立MORPH BOX的时候，我们把这个BOX建得比模型稍大一些，为模型的尺寸改变留下空间，如果一些重要的尺寸不希望改变，我们可以通过切割变形框，把这一部分独立出来，如果一地方的形状需要更精确的控制的，MORPH BOX 还可以贴合到曲面或者形状的边界上。在本例中气囊的参考网格的方形部分为刚性支撑部分，不希望其网格形状有所改变，因此，可以采取如下的形式建立设计MORPH BOX

本例中，通过控制相关MORPH BOX相关节点，从而改变网格形状，改变后，效果如下图所示。

气囊模型建立完成后，集成到完整的约束系统中，通过ISIGHT驱动A\B这两个参数，并联立相关求解器进行计算，从DOE结算结果可以发现，相比与尺寸B,尺寸A对假人的头部与颈部伤害值影响更为灵敏，并且与伤害值的关系是非线性的，通过实际分析，我们也可以知道，在气囊点火时刻不变的前提下，尺寸A直接影响了假人与气囊的接触时刻，所以这个尺寸对假人的伤害指标是比较重要的。