해석배경
ECE R21의 ‘내부 부속품과 관련된 차량의 승인’에 관한 규정이 있습니다. 이는 속도 감속 시에 조종석의 구조와 탑승자의 머리 충돌에 대한 상해치에 대한 기준을 제시합니다. 본 실험에서는 강철구를 실험도구로 사용하며 ECE R21법규의 승인을 받기 위해서는3ms 지속 시간동안 80g 최대 감속을 초과해서는 안됩니다.
※ ECE R – 유럽의 차량 개발 인증에 대한 법규 조항
자동차 계기판 관련 이미지
해석목적
차량 계기판과 탑승자의 머리가 충돌할 때의 상해치에 대한 유럽의 인증시험(ECE R21)법규를 통과하는 차체 설계
해석모델 및 해석조건
헤드 폼은 24 km / h의 속도로 또는 미 충전된 에어백을 포함하는 부품은 19.3 km/ h의 속도로 테스트 구성부품에 충돌합니다. 테스트 기구는 충돌부 중심부의 질량보다6.8 kg가벼운 진자로 구성되며 진자의 하단은 지름이 165mm인 단단한 헤드폼으로 구성되며, 그 중심은 진자의 타격 중심과 동일합니다.
계기판의 FE모델 및 하중 조건
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• 노드 수 : 97,032개
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• 요소 수 : 93,950 개
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• 재료 : 시스템의 구성요소에는 아래4가지 비선형 재료 모델이 되었으며, 강도가 높은 부품의 경우 45Mpa에서 300Mpa로 응력이 증가합니다.
계기판 구조 및 구성요소별 재료 속성
비선형 재료 속성표
재료 응력-변형률 곡선
해석결과
본 테스트에서는 midas NFX 비선형동해석(외연적동해석)을 통해 충돌 시뮬레이션을 수행하였습니다. 그 결과, 계기판과 탑승자의 머리 충돌 시 상해치에 대한 가속도 – 시간의 플롯 획득하고 ECE R21규정을 만족하는 결과를 얻을 수 있었습니다.
BIW & 안전벨트 어셈블리 FE모델의 변위 해석결과 (ISO 뷰)
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