一种B柱碰撞承载力分析优化方法技术

本发明专利技术提供了一种B柱碰撞承载力分析优化方法，其包括以下步骤：步骤S1、截取B柱总成模型；步骤S2、在仿真软件中定义B柱总成模型的约束；步骤S3、在仿真软件中定义碰撞压头和碰撞工况；步骤S4、在仿真软件中对B柱总成模型的厚度变量、尺寸变量、材料变量、材料价格进行定义；步骤S5、按照定义的碰撞工况对B柱总成模型进行侧碰试验仿真，获得B柱的最大承载力和总成本；步骤S6、将获得的最大承载力和总成本代入目标值公式中进行求解；步骤S7、重复步骤S4

【技术实现步骤摘要】
一种B柱碰撞承载力分析优化方法


[0001]本专利技术属于车辆安全测试
，具体涉及一种B柱碰撞承载力分析优化方法。

技术介绍

[0002]车身碰撞安全性能是汽车的重要功能之一。每一款上市的车型都需要经过严格的法规测试，满足要求后方可售卖。同时，车型在介绍中要真实写明碰撞性能所满足的等级，如国标；CNCAP 3星、4星、5星；保险指数M、A、G。
[0003]现有的车身侧面碰撞分析按照国家标准进行仿真分析，即：整车在乘员座位进行配重静止放置。具有一定质量且前端有可变形碰撞壁的小型台车，以一定的速度从侧面撞击整车，通过测试乘员的瞬间加速度、车身内部的入侵量来评价车辆的侧碰安全性能。
[0004]然而，整车的仿真分析需要全部结构数据完成后才能进行，比如当底盘或者动力总成的某一部分结构数据还未确定时，碰撞分析无法开展，因此碰撞分析一般是最后启动项，对产品开发具有严重的滞后性；且，当碰撞出现问题需要整改时，车辆开发已经完成，需要重新修改或重开模具，耗费大量成本和时间。因此，如何在不需要整车全部结构数据的情况下，在车辆开发完成前就实现对车辆侧碰性能的分析，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种B柱碰撞承载力分析优化方法，以解决现有技术中的上述技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一种B柱碰撞承载力分析优化方法，其包括以下步骤：
[0008]步骤S1、截取白车身的B柱总成模型；
[0009]步骤S2、在仿真软件中定义B柱总成模型的约束；
[0010]步骤S3、在仿真软件中定义用于与B柱总成模型相碰撞的碰撞压头和碰撞工况；
[0011]步骤S4、在仿真软件中对B柱总成模型的厚度变量、尺寸变量、材料变量、材料价格进行定义；
[0012]步骤S5、按照定义的碰撞工况对B柱总成模型进行侧碰试验仿真，获得B柱的最大承载力和总成本；
[0013]步骤S6、将获得的最大承载力和总成本代入定义的与最大承载力和总成本相关的目标值公式中，进行求解；
[0014]步骤S7、重复步骤S4
‑
S6，达到设定的循环次数后，停止循环，并输出该目标值公式的最优解。
[0015]优选地，在步骤S1中，截取白车身的B柱、B柱的上接头中心左右两侧250mm以内的侧围总成、B柱的下接头中心左右两侧350mm以内的门槛，共同组成该B柱总成模型。
[0016]优选地，在步骤S2中，使B柱的形貌由14个断面控制，具体为：断面一位于B柱的上
接头以下100mm位置处，断面二位于车门窗框下止口所在高度的B柱位置处，断面一与断面二之间均匀分布4个断面，断面三位于后门上铰链安装点中心所在高度的B柱位置处，断面二与断面三的中部位置设置有1个断面，断面四位于B柱上与后门下铰链安装点中心所在高度相平齐的位置处，断面三与断面四之间均匀分布4个断面，断面五位于B柱上与门槛上止口的高度平齐的位置处；将位于B柱上部的左右两个截面进行刚性连接，并约束该两个截面上所有节点的X向、Y向的平动和转动；将位于B柱下部的左右两个截面进行刚性连接，并约束该两个截面上所有节点的X向、Y向、Z向的平动和转动。
[0017]优选地，在步骤S3中，碰撞压头包括为圆柱体的上压头和下压头，上压头和下压头的质量之和为整车整备质量的0.2
‑
0.23倍；上压头的圆心与后车门上铰链安装点中心同高度，下压头的圆心与后车门下铰链安装点中心同高度；上压头比下压头多延伸出20mm。
[0018]优选地，在步骤S3中，碰撞工况为：上压头和下压头同时撞向B柱，且移动速度为10m/s。
[0019]优选地，在步骤S4中，定义的厚度变量包括B柱内板的厚度变量、B柱加强板的厚度变量、补丁板的厚度变量，其中，B柱加强板的厚度变量的变动范围为1.2
‑
2.0mm，补丁板的厚度变量的变动范围为0.01
‑
2.51mm，B柱内板的厚度变量的变动范围为0.8
‑
1.4mm，各厚度变量每次的变动量为0.1mm。
[0020]优选地，在步骤S4中，定义尺寸变量时是定义每一个断面上的尺寸变量，每一个断面上的尺寸变量包括B柱加强板尺寸变量、B柱内板尺寸变量、补丁板尺寸变量。
[0021]优选地，在步骤S4中，材料变量共有210P1、250P1、340LA、410LA、热成型钢五种材料，在定义时任选该五种中的一种。
[0022]优选地，在步骤S6中，目标值公式为：
[0023]目标值＝(总成本/基准成本)
×
成本系数+(最大承载力/基准承载力)
×
承载力系数；
[0024]其中，将标杆车型或对比车型按照上述步骤S1至步骤S5进行测试时，在步骤S5中获得的标杆车型或对比车型的B柱的最大承载力即为上述基准承载力，获得的标杆车型或对比车型的B柱的总成本即为基准成本；成本系数和承载力系数之和为1。
[0025]优选地，根据车型的价格设置成本系数和承载力系数的具体数值。
[0026]本专利技术的有益效果在于：
[0027]本专利技术的B柱碰撞承载力分析优化方法，其将整车的侧面碰撞性能简化为车身B柱的承载性能，在仿真分析阶段，仅有车身数据即可完成侧面碰撞分析工作，从而能够在不需要整车全部结构数据的情况下，在车辆开发完成前就实现对侧碰性能的分析，进而较好地避免了出现对车型开发造成严重滞后性的问题，能够降低车辆整改成本，缩减车辆整改时间。同时，能够得出设定的目标值公式的最优解，为整改提供方向和数据支撑，使得车辆的整改更为省时省力。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本专利技术的具体实施例作进一步的详细说明，其中
[0029]图1为本专利技术实施例提供的B柱碰撞承载力分析优化方法的流程框图；
[0030]图2为本专利技术实施例提供的B柱总成模型的示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例提供的B柱总成模型的另一示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例提供的B柱上各断面的位置示意图；
[0033]图5为本专利技术实施例提供的B柱上断面处的示意图。
[0034]附图中标记：
[0035]11、B柱，12、B柱内板，13、B柱加强板，14、补丁板，
[0036]15、B柱外板，21、侧围总成，31、门槛，41、截面，51、断面一，
[0037]52、断面二，53、断面三，54、断面四，55、断面五。
具体实施方式
[0038]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。
[0039]如图1至图5所示，本专利技术实施例提供了一种B柱碰撞承载力分析优化方法，其包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种B柱碰撞承载力分析优化方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤S1、截取白车身的B柱总成模型；步骤S2、在仿真软件中定义B柱总成模型的约束；步骤S3、在仿真软件中定义用于与B柱总成模型相碰撞的碰撞压头和碰撞工况；步骤S4、在仿真软件中对B柱总成模型的厚度变量、尺寸变量、材料变量、材料价格进行定义；步骤S5、按照定义的碰撞工况对B柱总成模型进行侧碰试验仿真，获得B柱的最大承载力和总成本；步骤S6、将获得的最大承载力和总成本代入定义的与最大承载力和总成本相关的目标值公式中，进行求解；步骤S7、重复步骤S4
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S6，达到设定的循环次数后，停止循环，并输出该目标值公式的最优解。2.根据权利要求1所述的B柱碰撞承载力分析优化方法，其特征在于，在步骤S1中，截取白车身的B柱、B柱的上接头中心左右两侧250mm以内的侧围总成、B柱的下接头中心左右两侧350mm以内的门槛，共同组成该B柱总成模型。3.根据权利要求2所述的B柱碰撞承载力分析优化方法，其特征在于，在步骤S2中，使B柱的形貌由14个断面控制，具体为：断面一位于B柱的上接头以下100mm位置处，断面二位于车门窗框下止口所在高度的B柱位置处，断面一与断面二之间均匀分布4个断面，断面三位于后门上铰链安装点中心所在高度的B柱位置处，断面二与断面三的中部位置设置有1个断面，断面四位于B柱上与后门下铰链安装点中心所在高度相平齐的位置处，断面三与断面四之间均匀分布4个断面，断面五位于B柱上与门槛上止口的高度平齐的位置处；将位于B柱上部的左右两个截面进行刚性连接，并约束该两个截面上所有节点的X向、Y向的平动和转动；将位于B柱下部的左右两个截面进行刚性连接，并约束该两个截面上所有节点的X向、Y向、Z向的平动和转动。4.根据权利要求1所述的B柱碰撞承载力分析优化方法，其特征在于，在步骤S3中，碰撞压头包括为圆柱体的上压头和下压头，上压头和下压头的质量之和为整车整备质量的0.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄维，王香廷，赵世宇，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：