正面25%偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法技术

本发明专利技术公开了一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，包括建立车体评价测点，输入整车正面25％偏置碰撞仿真模型及位置参数；计算车体评价测点位置，输出评价测点信息；将仿真模型进行仿真运算，得到计算结果；根据计算结果获取车体评价测点变形量，并根据车体评价测点变形量获取车体部位变形量；根据车体部位变形量对车体结构进行评级，并输出评级结果；本发明专利技术通过仿真车体测点变形量进行自动提取对比，可以同时兼顾驾驶员侧与乘员侧碰撞的车体结构变形对车体结构评级，通过少量的参数输入自动建立正面25％偏置碰撞工况仿真模型的测点，并在仿真模型中自动建立输出，替代工程师机械重复的劳动，提升工作效率，节约人力成本。人力成本。人力成本。

【技术实现步骤摘要】
正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法


[0001]本专利技术涉及车体结构仿真
，尤其涉及一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法。

技术介绍

[0002]正面25％偏置碰撞模拟车辆前部一侧与其它车辆、树木或电线杆发生碰撞的事故形态，由于车身纵梁通常不参与碰撞吸能，车体乘员舱所受冲击较大，车体结构耐撞性能开发难度较大。国际上最早由美国高速公路保险协会(IIHS)在2012年开始正式测评，中国保险汽车安全指数(C
‑
IASI)在2017年将此项测试引入国内。车体结构评级是正面25％偏置碰撞工况中的一项重要评价指标，对碰撞后的试验车辆上下车体的变形量分别进行评价，根据车辆布置及碰撞侧的不同下车体通常有9
‑
10处测点参与评级，上车体有6处测点参与评级。项目开发中，为了保证测点变形量仿真结果的稳健性，仿真测点的数量通常会增加2倍左右。现有的后处理中使用手动提取测点变形量值，进行逻辑运算判定得到车体结构的总评级，工作繁琐，效率较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，替代现有正面25％偏置碰撞工况仿真开发工作过程中机械性的重复的测点变形量提取及逻辑运算获得车体结构的总评级方法，实现一键获得仿真结果的车体结构评级，提升工作效率，节约人力成本以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，包括：
[0005]建立车体评价测点，输入整车正面25％偏置碰撞仿真模型及位置参数；
[0006]计算车体评价测点位置，输出评价测点信息；
[0007]将仿真模型进行仿真运算，得到计算结果；
[0008]根据计算结果获取车体评价测点变形量，并根据车体评价测点变形量获取车体部位变形量；
[0009]根据车体部位变形量对车体结构进行评级，并输出评级结果，其中，车体结构包括上车体机构和下车体结构。
[0010]进一步地，计算车体评价测点位置，输出评价测点信息，包括：
[0011]输入的仿真模型及位置参数，计算下车体的测点位置坐标；
[0012]在车身的后围建立参考坐标，坐标系的方向与整车坐标的方向一致；
[0013]建立测点位置对应模型节点的相对于参考坐标系的位移输出，并保存正面25％偏置碰撞仿真模型。
[0014]进一步地，根据计算结果获取车体评价测点变形量，还包括：
[0015]导入计算结果，读取车体评价测点位置对应的模型节点的位移变化量，根据位移
变化量确定车体评价测点变形量；
[0016]每个车体评价测点变形量取几何位置最近的三个仿真模型节点的变形量的平均值；
[0017]定义车体评价测点的变形量为D
i
，则D
i
的计算公式为：
[0018][0019]其中，i为车体点位的编号，N
i0
、N
i1
和N
i2
是车体评价测点几何位置对应的最近三个仿真模型节点。
[0020]进一步地，包括：
[0021]车体评价测点所处的车体部位包括驾驶员侧车体部位和乘员侧车体部位；驾驶员侧车体部位包括制动踏板、驻车制动踏板、左侧足板、左侧搁脚板、左侧上仪表板、左下方仪表板、左侧下铰链柱、左侧上铰链柱、左侧门槛和转向管柱；乘员侧车体部位包括中心足板、右侧足板、右侧搁脚板、右侧上仪表板、右下方仪表板、中仪表板、右侧下铰链柱、右侧上铰链柱和右侧门槛。
[0022]进一步地，分别对驾驶员侧车体部位和乘员侧车体部位具有的车体评价测点的变形量进行计算；
[0023]制动踏板、驻车制动踏板、左侧足板，左侧搁脚板、左侧上仪表板、左下方仪表板、中心足板、右侧足板、右侧搁脚板、右侧上仪表板、右下方仪表板和中仪表板的车体评价测点的变形量计算公式为：
[0024][0025]其中，DX
Ni
、DY
Ni
和DZ
Ni
分别是节点N
i
的X、Y和Z方向的变形量；
[0026]驾驶员侧的f2(DX
Ni
)计算公式为：
[0027][0028]其中，N3000为驾驶员座椅后横梁左螺栓评价测点几何位置对应的最近仿真模型节点，N4000为驾驶员座椅后横梁右螺栓评价测点几何位置对应的最近仿真模型节点；
[0029]乘员侧的f2(DX
Ni
)计算公式为：
[0030][0031]其中，N5000为副驾驶座椅后横梁左螺栓评价测点几何位置对应的最近仿真模型节点，N6000为副驾驶员座椅后横梁右螺栓评价测点几何位置对应的最近仿真模型节点；
[0032]左侧下铰链柱、左侧上铰链柱、右侧下铰链柱、右侧上铰链柱的车体评价测点的变形量计算公式为：
[0033][0034][0035]左侧门槛和右侧门槛的车体评价测点的变形量计算公式为：
[0036][0037]转向管柱的车体评价测点的变形量计算公式为：
[0038][0039]进一步地，根据计算结果获取车体评价测点变形量，并根据车体评价测点变形量获取车体部位变形量，还包括：
[0040]定义车体部位变形量为d
i
；
[0041]制动踏板、驻车制动踏板、左侧足板、左侧搁脚板、左侧上仪表板、左下方仪表板、中心足板、右侧足板、右侧搁脚板、右侧上仪表板、右下方仪表板、中仪表板和转向管柱各自的变形量分别等于其相应的车体评价测点变形量，即d
i
＝D
i
；
[0042]左侧下铰链柱、左侧上铰链柱、右侧下铰链柱和右侧上铰链柱各自的变形量分别与其相应的三个车体评价测点变形量的最大值相等，即d
i
＝MAX(D
i
，D
i+1
，D
i+2
)；
[0043]左侧门槛和右侧门槛各自的变形量分别等于其相应的三个车体评价测点的平均值，即
[0044]进一步地，根据车体部位变形量对车体结构进行评级，还包括：
[0045]设置车体部位变形量评级R
i
以及评级分值r
i
，评级包括第一级G、第二级A、第三级M和第四级P，其中，设置第一级G的分值为0，第二级A的分值为3，第三级M的分值为20，第四级P的分值为100；
[0046]定义车体部位变形量评级为R
i
以及评级分值为r
i
；
[0047]制动踏板编号i＝1、驻车制动踏板编号i＝2、左侧足板编号i＝3、左侧搁脚板编号i＝4、左侧下铰链柱编号i＝5、中心足板编号i＝21、右侧足板编号i＝22、右侧搁脚板编号i＝23、右侧下铰链柱编号i＝24，各车体部位变形量评级R
i
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，其特征在于，包括：建立车体评价测点，输入整车正面25％偏置碰撞仿真模型及位置参数；计算车体评价测点位置，输出评价测点信息；将仿真模型进行仿真运算，得到计算结果；根据计算结果获取车体评价测点变形量，并根据车体评价测点变形量获取车体部位变形量；根据车体部位变形量对车体结构进行评级，并输出评级结果，其中，车体结构包括上车体机构和下车体结构。2.根据权利要求1所述的一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，其特征在于，计算车体评价测点位置，输出评价测点信息，包括：输入的仿真模型及位置参数，计算下车体的测点位置坐标；在车身的后围建立参考坐标，坐标系的方向与整车坐标的方向一致；建立测点位置对应模型节点的相对于参考坐标系的位移输出，并保存正面25％偏置碰撞仿真模型。3.根据权利要求1所述的一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，其特征在于，根据计算结果获取车体评价测点变形量，还包括：导入计算结果，读取车体评价测点位置对应的模型节点的位移变化量，根据位移变化量确定车体评价测点变形量；每个车体评价测点变形量取几何位置最近的三个仿真模型节点的变形量的平均值；定义车体评价测点的变形量为D
i
，则D
i
的计算公式为：其中，i为车体点位的编号，N
i0
、N
i1
和N
i2
是车体评价测点几何位置对应的最近三个仿真模型节点。4.根据权利要求3所述的一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，其特征在于，包括：车体评价测点所处的车体部位包括驾驶员侧车体部位和乘员侧车体部位；驾驶员侧车体部位包括制动踏板、驻车制动踏板、左侧足板、左侧搁脚板、左侧上仪表板、左下方仪表板、左侧下铰链柱、左侧上铰链柱、左侧门槛和转向管柱；乘员侧车体部位包括中心足板、右侧足板、右侧搁脚板、右侧上仪表板、右下方仪表板、中仪表板、右侧下铰链柱、右侧上铰链柱和右侧门槛。5.根据权利要求4所述的一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，其特征在于，分别对驾驶员侧车体部位和乘员侧车体部位具有的车体评价测点的变形量进行计算；制动踏板、驻车制动踏板、左侧足板，左侧搁脚板、左侧上仪表板、左下方仪表板、中心足板、右侧足板、右侧搁脚板、右侧上仪表板、右下方仪表板和中仪表板的车体评价测点的变形量计算公式为：
其中，DX
Ni
、DY
Ni
和DZ
Ni
分别是节点N
i
的X、Y和Z方向的变形量；驾驶员侧的f2(DX
Ni
)计算公式为：其中，N3000为驾驶员座椅后横梁左螺栓评价测点几何位置对应的最近仿真模型节点，N4000为驾驶员座椅后横梁右螺栓评价测点几何位置对应的最近仿真模型节点；乘员侧的f2(DX
Ni
)计算公式为：其中，N5000为副驾驶座椅后横梁左螺栓评价测点几何位置对应的最近仿真模型节点，N6000为副驾驶员座椅后横梁右螺栓评价测点几何位置对应的最近仿真模型节点；左侧下铰链柱、左侧上铰链柱、右侧下铰链柱、右侧上铰链柱的车体评价测点的变形量计算公式为：计算公式为：左侧门槛和右侧门槛的车体评价测点的变形量计算公式为：转向管柱的车体评价测点的变形量计算公式为：6.根据权利要求5所述的一种正面25％偏置碰撞工况仿真车体结构自动评级方法，其特征在于，根据计算结果获取车体评价测点变形量，并根据车体评价测点变形量获取车体部位变形量，还包括：定义车体部位变形量为d
i
；制动踏板、驻车制动踏板、左侧足板、左侧搁脚板、左侧上仪表板、左下方仪表板、中心足板、右侧足板、右侧搁脚板、右侧上仪表板、右下方仪表板、中仪表板和转向管柱各自的变形量分别等于其相应的车体评价测点变形量，即d
i
＝D
i
；左侧下铰链柱、左侧上铰链柱、右侧下铰链柱和右侧上铰链柱各自的变形量分别与其相应的三个车体评价测点变形量的最大值相等，即d
i
＝MAX(D
i
，D
i+1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦强强，王士彬，姚宙，杨航，杨广宇，娄方明，王雪松，刘国军，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：