一种车辆碰撞安全分析方法、系统及计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆碰撞安全分析方法、系统及计算机可读存储介质，所述方法为：利用修正后的碰撞安全分析有限元模型，对被设计车型进行碰撞工况的有限元仿真模拟分析，若达标，则通过，若未达标，则重新进行整车设计，所述碰撞安全分析有限元模型包括被设计车型的有限元模型和MPDB壁障有限元模型。本发明专利技术以大量实测试验参数和结果作为依据，应用于仿真分析与设计，降低了波动因素对有限元分析结果的影响程度，具有稳健性高，应用范围广，实用性强的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆碰撞安全分析方法、系统及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及有限元分析
，具体涉及车辆的碰撞安全分析领域。

技术介绍

[0002]2021版的C
‑
NCAP以及2023版中保研评价规程（以下统一简称“现有规程”）引入MPDB（Mobile Progressive Deformable Barrier）试验，用MPDB窝铝壁障代替对方车辆，模拟车车对碰的事故场景，通过测试整车以及壁障的指标项，既可以评价各个测试车型的结构耐撞性高低，同时又可以评价对其它车辆是否有较强碰撞攻击性。该测试方法取代原有ODB试验，即固定不动的碰撞壁障，考察范围由单个车辆的耐撞性提升为双车安全保护，新试验方法更加科学合理，实现了碰撞安全领域较大的技术突破。
[0003]然而任何事物均有两面性，MPDB试验虽然能够更加合理复现真实事故工况，但对车企而言，无疑是一个巨大的设计难题。对碰工况增加了车辆运动姿态和受力状态的波动性、不确定性，这促使车辆设计方案需要有足够的稳健性,否则实车试验结果将无法达到仿真模拟的预期目标，导致设计失败。
[0004]为了提高车辆在对碰工况下的安全性，需要一种仿真模拟方法可以复现实际碰撞试验，然后基于仿真结果找到车辆设计上的问题点和缺陷，最后从全局考虑去解决问题。而在现有传统仿真模拟技术中，见图1，现有技术对于整车MPDB碰撞仿真为，先开展车辆自身的仿真建模，同时结合现有的MPDB壁障模型，形成碰撞安全分析有限元模型，最后根据规程描述，加载碰撞工况的边界条件（壁障速度、重叠率、壁障离地高度、壁障质量）。该操作方法流程简单、易复制，但存在以下缺点：第一，试验结果本身无法完全再现，两个运动物体（车辆、壁障）发生碰撞之后，由于二者均处于没有被约束的自由状态，通常都会发生剧烈旋转，旋转角度存在波动，导致二者碰撞力的位置和最大变形区存在随机性；第二，针对被撞击物（即现有的MPDB壁障有限元模型），在碰撞仿真模型里表现存在一定差异，这对最终的仿真结果产生影响；第三，随着新能源车、新材料、新连接工艺的发展，车辆本身的仿真模型搭建已经是一个庞大的课题，这也将直接影响目前仿真预测的准确性。以上三个波动因素，可能导致有限元分析结果不准确，进而车辆的设计余量不足，无法达成性能目标，或者导致设计冗余，造成制造成本增加。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种车辆碰撞安全分析方法，以解决波动因素导致有限元分析结果不准确的问题；目的之二在于提供一种车辆碰撞安全分析系统；目的之三在于提供一种计算机可读存储介质。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种车辆碰撞安全分析方法，所述方法为：利用修正后的碰撞安全分析有限元模型，对被设计车型进行碰撞工况的有限元仿真模拟分析，若达标，则通过，若未达标，则重新进行整车设计，所述碰撞安全分析有限元模
型包括被设计车型的有限元模型和MPDB壁障有限元模型；获得修正后的碰撞安全分析有限元模型的方法为：根据被设计车型的MPDB实车碰撞试验结果和基于碰撞安全分析有限元模型获得的MPDB仿真分析结果，修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数，令预测精度在设定范围以内，所述预测精度为被设计车型的实车碰撞的试验结果与仿真模拟预测结果的误差。
[0007]根据上述技术手段，由于根据被设计车型的MPDB实车碰撞试验结果和基于碰撞安全分析有限元模型获得的MPDB仿真分析结果，修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数，令预测精度在设定范围以内，以被设计车型的实际碰撞试验结果为依据来修正边界条件参数，可从实际的结果为导向，降低
技术介绍
所述的波动因素对有限元结果准确率的影响，降低车辆后期设计变更和质量整改的频率，以及附带的人力资源、费用、生产周期的投入。
[0008]进一步，所述修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数的方法为：根据边界条件参数的变化程度，获得边界条件参数影响预测精度的权重，并将权重转化为修正系数；通过修正系数修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数。
[0009]根据上述技术手段，通过获取各边界条件参数的权重值，获得各个边界条件参数的敏感性，进而得到各个边界条件对被设计车型的仿真精度的影响程度，进而根据影响程度来修正边界条件参数，使得有限元模拟结果更加趋近于实际的碰撞结果。
[0010]进一步，所述边界条件参数的类型包括壁障速度、重叠率、壁障离地高度或者壁障质量的一种或几种。
[0011]进一步，所述实车碰撞的试验结果与仿真模拟预测结果的类型均包括壁障SD值、壁障OLC、壁障击穿数量，侵入高度、整车OLC、整车加速度曲线、制动踏板侵入量或者油门踏板侵入量的一种或几种。
[0012]进一步，所述边界条件参数的取值基于被设计车型的整备质量、车宽和离地高度。
[0013]进一步，所述利用修正后的碰撞安全分析有限元模型，对被设计车型进行碰撞工况的有限元仿真模拟分析以前，需根据修正前的碰撞安全分析有限元模型，对被设计车型进行碰撞工况的有限元仿真模拟分析，若未达标，则重新进行整车设计，若达标，则进行该步骤。
[0014]一种基于上述方法的车辆碰撞安全分析系统，包括：修正模块，配置为根据被设计车型的MPDB实车碰撞试验结果和MPDB仿真分析结果，修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数；第一有限元分析模块，配置为利用修正后的碰撞安全分析有限元模型，对被设计车型进行碰撞工况的有限元仿真模拟分析；第一结果判断模块，配置为接收所述第一有限元分析模块的结果，若分析结果若达标，则通过，若未达标，则提示重新进行整车设计。
[0015]进一步，所述修正碰撞安全分析有限元模型的方法为：针对碰撞性分析指标，对标被设计车型的实车碰撞的试验结果与仿真模拟预测结果，调整碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数，令预测精度在设定范围以内，所述预测精度为实车碰撞试验结果与仿真模拟预测结果的误差；
获得边界条件参数影响预测精度的权重，并将权重转化为修正系数；通过修正系数修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数。
[0016]进一步，还包括第二有限元分析模块和第二结果判断模块，第二有限元分析模块配置为根据根据修正前的碰撞安全分析有限元模型，对被设计车型进行碰撞工况的有限元仿真模拟分析；第二结果判断模块配置为接收所述第二有限元分析模块的结果，若分析结果若达标，则激活所述第一有限元分析模块，若未达标，则提示重新进行整车设计。
[0017]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行上述的方法。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术以大量实测试验参数和结果作为依据，应用于仿真分析与设计，降低了波动因素对有限元分析结果的影响程度，具有稳健性高，应用范围广，实用性强的特点。
附图说明
[0019]图1为现有技术的流程图；图2为本专利技术实施例1的流程图；图3为修正边界条件参数过程示意图；图4为本专利技术实施例2的结构图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆碰撞安全分析方法，其特征在于：所述方法为：利用修正后的碰撞安全分析有限元模型，对被设计车型进行碰撞工况的有限元仿真模拟分析，若达标，则通过，若未达标，则重新进行整车设计，所述碰撞安全分析有限元模型包括被设计车型的有限元模型和MPDB壁障有限元模型；获得修正后的碰撞安全分析有限元模型的方法为：根据被设计车型的MPDB实车碰撞试验结果和基于碰撞安全分析有限元模型获得的MPDB仿真分析结果，修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数，令预测精度在设定范围以内，所述预测精度为被设计车型的实车碰撞的试验结果与仿真模拟预测结果的误差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数的方法为：根据边界条件参数的变化程度，获得边界条件参数影响预测精度的权重，并将权重转化为修正系数；通过修正系数修正碰撞安全分析有限元模型的边界条件参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述边界条件参数的类型包括壁障速度、重叠率、壁障离地高度或者壁障质量的一种或几种。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述实车碰撞的试验结果与仿真模拟预测结果的类型均包括壁障SD值、壁障OLC、壁障击穿数量，侵入高度、整车OLC、整车加速度曲线、制动踏板侵入量或者油门踏板侵入量的一种或几种。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述边界条件参数的取值基于被设计车型的整备质量、车宽和离地高度。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述利用修正后的碰撞安全分析有限元模型，对被设计车型进行碰撞工况的有限元仿真模拟分析以前，需根据修正前的碰撞安全分析有限元模型，对被设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐丙荣，白支飞，刘小飞，崔泰松，张彬，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：