一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法及模型技术

本发明专利技术涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法及模型，用于解决现有碰撞安全前碰设计方法局限于某个或某两个市场，无法满足面向全球市场的需求的问题。本发明专利技术在新平台设计初始，首先进行相关技术竞品车分析，然后进入新平台开发设计阶段，第一，在前期布置待定阶段，需满足左舵和右舵高标准碰撞安全要求所必须的碰撞空间；第二是整车碰撞路径设计；第三与第四是前碰关键件设计与乘员舱结构设计；第五是前碰多工况匹配设计。本发明专利技术可避免后续增加国际市场造成的平台变更，可把控整体安全风险，把后续验证车数量降到最低，减少整车开发成本。减少整车开发成本。减少整车开发成本。

【技术实现步骤摘要】
一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法及模型


[0001]本专利技术涉及汽车零部件
，特别涉及一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法及模型。

技术介绍

[0002]近十年，汽车技术与变革日新月异，各国也更加关注本国的主要汽车事故特点，因此各国的碰撞安全法规在近两年进行了整体的更新，包括中国的2021版的C
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NCAP和2020版中国保险汽车安全指数C
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IASI，欧洲的2020版Euro
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NCAP，拉美的2020版L
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NCAP，澳大利亚的2020版A
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NCAP，东盟的2021版ASEAN NCAP。随着公司的全球市场拓展，一个平台或车型需要满足各区域相应的碰撞安全高水平要求，那么在前期研发设计中，平台开发需满足全球涉及各市场的满足五星或G级别的要求，对新平台开发设计难度提升到一个新的水平。
[0003]在新平台开发中，只需考虑全球各市场的前碰工况，所涉及工况包括试验车以50km/h
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56km/h速度碰撞100％正面刚性墙(以下简称RW)工况，试验车辆与移动渐进壁障台车分别以50km/h的碰撞速度进行正面50％重叠偏置对撞(以下简称MPDB，2021版标准新增)，试验车以64km/h速度碰撞40％重叠率的固定可变性避障(以下简称ODB)工况，试验车辆以64.4km/h的速度、25％的重叠率正面撞击固定刚性壁障(以下简称SOB)工况。因2021年以前上市的开发车型战略不需在同一平台考虑满足如此多市场的碰撞安全高标准要求，且2021版新增MPDB工况兼容性罚分对车辆设计要求增加了一个难度，因此在中国汽车市场逐渐往国际推进并扩大的现在，车企设计新平台不再局限于某两个市场，而是想要设计满足2021版全球车辆要求的车辆，这对各主机厂都是一个挑战。
[0004]综上所述，现有碰撞安全前碰设计方法局限于某个或某两个市场，无法满足面向全球市场的需求。

技术实现思路

[0005]针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法及模型，用于解决现有碰撞安全前碰设计方法局限于某个或某两个市场，无法满足面向全球市场的需求的问题。
[0006]一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法，所述方法包括：
[0007]进行竞品分析，确定全球车辆碰撞安全前碰设计的性能目标、结构形式和重量目标；
[0008]完成竞品分析之后，依次进行前部碰撞空间设计、整车碰撞路径设计、前碰关键件设计、乘员舱结构设计和前碰多工况匹配设计，得到满足全球车辆碰撞安全前碰设计规范的设计方案。
[0009]进一步的，竞品分析包括，根据新平台车型市场定义，确定安全性能目标要求，选择满足目标市场碰撞安全目标要求的竞品车，通过分析竞品车的布置形式、结构框架和关键件截面，并结合本公司以往车型重量及安全性能达成情况，根据轻量化系数，对新平台车
型进行重量目标制定，并根据安全目标要求，将目标分解至相关市场前碰结构设计目标。
[0010]进一步的，前部碰撞空间设计包括，采用前期概念设计中的计算机辅助工程CAE软件SFE CONCEPT软件，验证空间与路径对RW工况(试验车以50km/h
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56km/h速度碰撞100％正面刚性墙工况
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简称RW)和ODB工况(试验车以64km/h速度碰撞40％重叠率的固定可变性避障
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简称ODB)的影响，用于争取碰撞空间并保证前碰传递路径符合要求；
[0011]在碰撞空间前期布置时设计左舵或右舵的制动系统布置，动力总成到真空助力器或线控制动系统的空间，踏板安装板到转向系统电机或安装板的空间，以及踏板安装板到汽车仪表板横梁CCB安装板的空间。
[0012]进一步的，整车碰撞路径设计具体包括：1)前碰路径设计及匹配：纵梁主路径、shotgun路径与副车架路径的设计；2)前部横向支撑强度设计：主前保险杠横梁Y向支撑强度及下保险杠横梁Y向支撑强度的设计。
[0013]进一步的，前碰关键件设计具体包括，采用X向逐级变形设计，在前舱区域吸收能量；
[0014]乘员舱结构设计具体包括，采用CAE仿真，匹配RW和ODB工况整体变形模式。
[0015]进一步的，前碰多工况匹配设计具体包括，采用CAE进行多工况匹配设计步骤，在前期控制变形的鲁棒性，然后对MPDB工况(试验车辆与移动渐进壁障台车分别以50km/h的碰撞速度进行正面50％重叠偏置对撞
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21版NCAP标准新增
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简称MPDB工况)的兼容性进行相关细节设计与匹配，再进行RW和ODB工况验证，直到MPDB、RW和ODB三工况共同达成平衡；
[0016]进行中国保险汽车安全指数C
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IASI中SOB工况(试验车辆以64.4km/h的速度、25％的重叠率正面撞击固定刚性壁障工况
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简称SOB工况)优化设计，在MPDB、RW和ODB三个工况优化车身基础上增加加强件，以SOB工况包形式对整体加强件打包，用于在乘员舱满足SOB相关结构要求；
[0017]在前碰多工况匹配设计中，采用关键件轻量化步骤：1.在多工况匹配过程中，对前舱关键件进行强度匹配，即对保险杠横梁、吸能盒和纵梁进行型面、材料以及料厚的设计；2.对乘员仓关键件进行轻量化设计，即对A柱竖版、防火墙加强梁和地板纵梁等进行型面、材料以及料厚的设计。
[0018]一种全球车辆碰撞安全前碰设计模型，包括竞品分析单元和开发设计单元：
[0019]竞品分析单元，用于确定全球车辆碰撞安全前碰设计的性能目标、结构形式和重量目标；
[0020]开发设计单元，用于在竞品分析之后，依次进行前部碰撞空间设计、整车碰撞路径设计、前碰关键件设计、乘员舱结构设计和前碰多工况匹配设计，完成后得到满足全球车辆碰撞安全前碰设计规范的设计方案。
[0021]进一步的，所述竞品分析单元，用于：
[0022]根据新平台车型市场定义，确定安全性能目标要求，选择满足目标市场碰撞安全目标要求的竞品车，通过分析竞品车的布置形式、结构框架和关键件截面，并结合本公司以往车型重量及安全性能达成情况，根据轻量化系数，对新平台车型进行重量目标制定，并根据安全目标要求，将目标分解至相关市场前碰结构设计目标。
[0023]进一步的，开发设计单元用于采用前期概念设计CAE软件，验证空间与路径对RW和ODB工况的影响；
[0024]在碰撞空间前期布置时设计左舵或右舵的制动系统布置，动力总成到真空助力器或线控制动系统(简称onebox)的空间，踏板安装板到转向系统电机或安装板的空间，以及踏板安装板到汽车仪表板横梁CCB安装板的空间。
[0025]进一步的，开发设计单元还用于采用CAE进行多工况匹配设计，在前期控制变形的鲁棒性，然后对MPDB工况的兼容性进行相关细节设计与匹配，再进行RW和ODB工况验证，直到MPDB、RW和ODB三工况共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法，其特征在于，所述方法包括：进行竞品分析，确定全球车辆碰撞安全前碰设计的性能目标、结构形式和重量目标；完成竞品分析之后，依次进行前部碰撞空间设计、整车碰撞路径设计、前碰关键件设计、乘员舱结构设计和前碰多工况匹配设计，得到满足全球车辆碰撞安全前碰设计规范的设计方案。2.根据权利要求1所述的一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法，其特征在于，竞品分析包括，根据新平台车型市场定义，确定安全性能目标要求，选择满足目标市场碰撞安全目标要求的竞品车，通过分析竞品车的布置形式、结构框架和关键件截面，并结合本公司以往车型重量及安全性能达成情况，根据轻量化系数，对新平台车型进行重量目标制定，并根据安全目标要求，将目标分解至相关市场前碰结构设计目标。3.根据权利要求1或2所述的一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法，其特征在于，前部碰撞空间设计包括，采用前期概念设计中的计算机辅助工程CAE概念设计软件，验证空间与路径对RW工况和ODB工况的影响，用于争取碰撞空间并保证前碰传递路径符合要求；在碰撞空间前期布置时设计左舵或右舵的制动系统布置，动力总成到真空助力器或线控制动系统的空间，踏板安装板到转向系统电机或安装板的空间，以及踏板安装板到汽车仪表板横梁CCB安装板的空间。4.根据权利要求1所述的一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法，其特征在于，整车碰撞路径设计包括：前碰路径设计及匹配，具体包括纵梁主路径、shotgun路径与副车架路径的设计及匹配；前部横向支撑强度设计，具体包括主前保险杠横梁Y向支撑强度及下保险杠横梁Y向支撑强度的设计。5.根据权利要求1所述的一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法，其特征在于，前碰关键件设计具体包括，采用X向逐级变形设计，在前舱区域吸收能量；乘员舱结构设计具体包括，采用CAE仿真，匹配RW和ODB工况整体变形模式。6.根据权利要求1
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5中任意一项所述的一种全球车辆碰撞安全前碰设计方法，其特征在于，前碰多工况匹配设计具体包括，采用CAE进行多工况匹配设计步骤，在前期控制变形的鲁棒性，然后对MPDB工况的兼容性进行相关细节设计与匹配，再进行RW和ODB工况验证，直到MPDB、RW和ODB三工况共同达成平衡；进行SOB工况优化设计，在MPDB、RW和ODB三个工况优化车身基础上增加加强件，以SOB工况包形式对整体加强件打包，用于在乘员舱满足SOB相关结构要求；在前碰多工...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾婷，李平，刘素红，徐文凭，王飞，赵志霞，寇世宏，王洪斌，涂金刚，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：