一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法及计算机存储介质技术

本发明专利技术涉及一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法及计算机存储介质，该方法包括：构建虚拟车辆、虚拟假人和可变形移动虚拟壁障，并在可变形移动虚拟壁障上选取移动区域；向虚拟车辆和虚拟假人施加实验要求的碰撞速度，同时，向移动区域施加因与虚拟车辆接触虚拟车轮转动能量对可变形移动虚拟壁障产生的向下运动的位移，获取虚拟车辆与可变形移动虚拟壁障的相对运动动画；该相对运动动画与实际碰撞试验录像进行对标，判断两者的对标结果，若对标一致，则以可变形移动壁障碰撞仿真试验代替实际碰撞试验。本发明专利技术将可变性移动壁障的下移加载在仿真过程中，提高了偏置碰撞仿真分析对标试验的精度，从而进一步保证了仿真分析结果的可靠性。

A CAE-based Collision Simulation Method for Deformable Movable Barrier and Computer Storage Media

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法及计算机存储介质
本专利技术涉及车辆安全性检测
，尤其涉及一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法及计算机存储介质。
技术介绍
CAE仿真分析，已经成为汽车开发设计过程中的主导技术，在提高产品的设计质量，降低开发成本，缩短开发周期方面都发挥了重要作用。在整车碰撞安全开发过程中，CAE仿真分析与试验分析对标的相似度，对整车后续整改实验验证、整车总成零部件开发都有至关重要的作用。正面40％重叠可变形壁障碰撞试验，按照C-NCAP试验程序进行，试验车辆40％重叠正面冲击固定可变形壁障。碰撞速度为64±1km/h，偏置碰撞车辆与可变形壁障碰撞重叠宽度应在40％车宽±20mm的范围内。在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个HybridIII型50百分位男性假人，用以测量前排人员受伤害情况。在第二排座椅最左侧座位上放置一个HybridIII型5百分位女性假人，用以测量第二排人员受伤害情况。对于两门单排座车型，仅在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个HybridIII型50百分位男性假人，用以测量前排人员受伤害情况。偏置碰撞试验中，当转动的车轮与可变形壁障接触时，可变形壁障会产生向下运动的趋势。这个过程中，可变形壁障与车辆前端的接触位置会时刻发生变化，对车辆前端防撞横梁变形也会产生影响。然而，目前，在仿真分析中，车轮转动对可变形壁障的影响并没有在CAE仿真分析中体现出来，导致CAE仿真分析可变形壁障变形与试验中可变形壁障变形并不一致，严重时还会影响纵梁变形，从而影响CAE仿真分析的准确性。因此，提供一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法及计算机存储介质。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，解决CAE仿真分析可变形壁障变形与实际试验中可变形壁障变形不一致的问题，准确地模拟出偏置碰撞分析中壁障与车体在变形过程中的相对位置关系，提高了偏置碰撞仿真分析对标试验的精度，从而进一步保证了仿真分析结果的可靠性。根据本专利技术的一个方面，提供一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，包括：根据整车实际参数构建虚拟车辆，根据假人实际参数构建虚拟假人，根据可变形移动壁障实际参数构建可变形移动虚拟壁障，并在可变形移动虚拟壁障上选取移动区域；按照实际测试要求模拟虚拟车辆、虚拟假人与可变形移动虚拟壁障的相对位置，向虚拟车辆和虚拟假人施加对可变形移动虚拟壁障的碰撞速度，同时，向移动区域施加随时间变化的位移，获取虚拟车辆与可变形移动虚拟壁障的相对运动动画；该相对运动动画与实际碰撞试验录像进行对标，判断相对运动动画与实际碰撞试验录像的对标结果，若对标一致，则以可变形移动壁障碰撞仿真试验代替实际碰撞试验。进一步地，上述基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，还包括：通过实际碰撞试验中可变形移动壁障随时间变化的位移，向移动区域施加随时间变化的位移。进一步地，实际碰撞试验中可变形移动壁障随时间变化的位移，具体获取过程如下：记录实际碰撞试验中车辆轮胎与可变性移动壁障刚接触时，可变性移动壁障距离地面的初始高度和当前的初始时刻；记录实际碰撞试验中车辆轮胎与可变性移动壁障相对运动后，车辆轮胎停止转动时，可变性移动壁障距离地面的最终高度和当前的最终时刻；根据初始高度、初始时刻、最终高度和最终时刻绘制实际碰撞试验中可变形移动壁障的时间位移曲线。进一步地，通过以下步骤选取移动区域：测量实际碰撞试验中车辆与可变性移动壁障碰撞前车辆轮胎轮心与地面之间的第一距离；在可变形移动虚拟壁障与虚拟车辆轮胎接触，并且可变形移动虚拟壁障与虚拟车辆轮胎轮心之间的第二距离与第一距离相等时，可变形移动虚拟壁障与虚拟车辆轮胎之间的接触面积作为移动区域。进一步地，上述基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，还包括：存储实际碰撞试验录像和用于对标的实际碰撞试验结果。进一步地，对标为可变形移动壁障运动姿态对标。进一步地，实际碰撞试验中可变形移动壁障随时间变化的位移，具体获取过程如下：记录实际碰撞试验中车辆轮胎与可变性移动壁障刚接触时，可变性移动壁障距离地面的初始高度和当前的初始时刻；记录实际碰撞试验中车辆轮胎与可变性移动壁障相对运动过程中，可变性移动壁障距离地面的过程高度和当前的过程时刻；记录实际碰撞试验中车辆轮胎与可变性移动壁障相对运动后，车辆轮胎停止转动时，可变性移动壁障距离地面的最终高度和当前的最终时刻；根据初始高度、初始时刻、过程高度、过程时刻、最终高度和最终时刻绘制实际碰撞试验中可变形移动壁障的时间位移曲线。进一步地，上述基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，还包括：若相对运动动画与实际碰撞试验录像的对标结果不一致，则重新绘制实际碰撞试验中可变形移动壁障的时间位移曲线，直到该时间位移曲线使可变形移动虚拟壁障的位移满足对标结果一致为止。进一步地，虚拟车辆对可变形移动虚拟壁障的碰撞速度为64±1km/h。根据本专利技术的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求上述方法的步骤。本专利技术与现有技术相比具有以下的优点：本专利技术的基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法将可变性移动壁障的下移加载在仿真过程中，准确地模拟出偏置碰撞分析中壁障与车体在变形过程中的相对位置关系，提高了偏置碰撞仿真分析对标试验的精度，从而进一步保证了仿真分析结果的可靠性。附图说明以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法步骤图；图2为壁障时间位移曲线。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。由于车轮转动的能量，会对车辆车轮与壁障接触的位置产生一个竖直方向的切向力，这个切向力会导致壁障产生向下的位移，目前，可变形移动壁障碰撞仿真中缺失虚拟车辆撞到可变形移动虚拟壁障后可变形移动虚拟壁障向下运动这一部分，因此，本专利技术提供一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，加载了虚拟车辆撞到可变形移动虚拟壁障后可变形移动虚拟壁障向下运动这一部分。图1是本专利技术的基于CAE(ComputerAidedEngineering，计算机辅助工程)的可变形移动壁障碰撞仿真方法步骤图，参见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，其特征在于，包括：根据整车实际参数构建虚拟车辆，根据假人实际参数构建虚拟假人，根据可变形移动壁障实际参数构建可变形移动虚拟壁障，并在可变形移动虚拟壁障上选取移动区域；按照实际测试要求模拟虚拟车辆、虚拟假人与可变形移动虚拟壁障的相对位置，向虚拟车辆和虚拟假人施加对可变形移动虚拟壁障的撞击速度，同时，向移动区域施加随时间变化的位移，获取虚拟车辆与可变形移动虚拟壁障的相对运动动画；该相对运动动画与实际碰撞试验录像进行对标，判断相对运动动画与实际碰撞试验录像的对标结果，若对标一致，则以可变形移动壁障碰撞仿真试验代替实际碰撞试验。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，其特征在于，包括：根据整车实际参数构建虚拟车辆，根据假人实际参数构建虚拟假人，根据可变形移动壁障实际参数构建可变形移动虚拟壁障，并在可变形移动虚拟壁障上选取移动区域；按照实际测试要求模拟虚拟车辆、虚拟假人与可变形移动虚拟壁障的相对位置，向虚拟车辆和虚拟假人施加对可变形移动虚拟壁障的撞击速度，同时，向移动区域施加随时间变化的位移，获取虚拟车辆与可变形移动虚拟壁障的相对运动动画；该相对运动动画与实际碰撞试验录像进行对标，判断相对运动动画与实际碰撞试验录像的对标结果，若对标一致，则以可变形移动壁障碰撞仿真试验代替实际碰撞试验。2.根据权利要求1所述的基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，其特征在于，还包括：通过实际碰撞试验中可变形移动壁障随时间变化的位移，向移动区域施加随时间变化的位移。3.根据权利要求2所述的基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，其特征在于，实际碰撞试验中可变形移动壁障随时间变化的位移，具体获取过程如下：记录实际碰撞试验中车辆轮胎与可变性移动壁障刚接触时，可变性移动壁障距离地面的初始高度和当前的初始时刻；记录实际碰撞试验中车辆轮胎与可变性移动壁障相对运动后，车辆轮胎停止转动时，可变性移动壁障距离地面的最终高度和当前的最终时刻；根据初始高度、初始时刻、最终高度和最终时刻绘制实际碰撞试验中可变形移动壁障的时间位移曲线。4.根据权利要求3所述的基于CAE的可变形移动壁障碰撞仿真方法，其特征在于，通过以下步骤选取移动区域：测量实际碰撞试验中车辆与可变性移动壁障碰撞前车辆轮胎轮心与地面之间的第一距离；在可变形移动虚拟壁障与虚拟车辆轮胎接触，并且可变形移动虚拟壁障与虚拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：李盼东，
申请(专利权)人：北京长城华冠汽车技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11