汽车卷收器安全验证：模型建立与仿真分析

一、卷收器介绍

卷收器是汽车安全带的核心组件，占安全带总成成本的60%-95%。其最基本的功能就是回收安全带，起到预紧作用，锁止安全带拉出。高级功能有紧急预紧和限力。

卷收器一开始为非锁止状态，可以正常拉出安全带，而且有回收力；发生碰撞后，加速度传感器检测到大的加速度后释放卷收器的工作信号；卷收器得到信号后，有一定的机械延迟，然后锁止，拉出和回收特性分别由卸载和加载曲线决定。

二、卷收器建模

1.对于卷收器的建模，主要模拟它的功能，在LSDYNA中用1D单元进行模拟

2.在Analysis→safety→0D elems→Retractor建立

3.卷收器具体参数需要在Solver面板中查看

4.SBRID、SBRNID为卷收器ID以及卷收器节点ID

5.SBID为卷收器出口第一个1D安全带单元ID（卷收器节点与安全带单元一端共

位置(Coincident)但不共节点(Equivalence)）

6.SID1-4为调用的传感器ID

7.TDEL为传感器触发后延时设置（模拟真实情况下传感器触发后卷收器的反应

时间），设置为0.01s,可以根据具体产品情况设置。

8.PULL为传感器触发后到卷收器锁止时安全带可以拉出的长度，设为40mm，可以根据具体产品情况设置。

9.LLCID和ULCID为加载卸载曲线（拉出量-力），也就是位移-力曲线

10.LFED出口长度，设置为12

11.Numseatbelts卷收器内1D安全带单元数量

三、安全带传送器建模

1.安全带传感器建模 Analysis→0D elem→Sensors

2.安全带传感器发出信号后然后经过延时卷收器锁止

3.四种传感器

1）加速度传感器

2）拉出速率传感器

3）时间传感器

4）两点之间距离传感器

因为四种传感器关键字都比较简单，可以直接查询关键字手册，故不做介绍，这里直接采用最简单的时间传感器，设置触发时间为0.05s

四、加载卸载曲线

1.加载曲线横轴第一个点50N为初始拉力（回收力）。

2.一般情况拉出长度越多，回收力越大。

3.如果要模拟限力功能，只需要修改加载曲线，如限力5000，只需

纵轴后面都为5000N即可（如图将7000和10000改为5000）。

五、预紧器设置

一些车辆上会有带紧急预紧的卷收器，在接收到加速度传感器的信号后，进行预紧，达到更好的保护乘员的效果。

勾选Pretensioner即可设置预紧器。

1.SBPRTY为预紧器的类型，预紧器的类型:1和5是火工类的预紧器；2和3是扭力杆和扭力弹簧预紧；4、6和7是特殊力学行为的预紧器。其中1类型的预紧器经常和卷收器配合使用。这里选1。

2.SBSID1-4为传感器ID

3.SBRID为卷收器ID

4.TIME为为传感器触发后延时设置（模拟真实情况下传感器触发后预紧器的反应时间），设置为0.01s,可以根据具体产品情况设置。

5.PTLCID为预紧器加载曲线，力-时间曲线。

6.LMTFRC为类型5预紧器设置的限力值

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