[發明專利]考慮碰撞工況的適用于汽車早期設計的簡化模型建模方法

有效

• 申請號: 201710240285.X
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107169164B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 亓昌;楊姝;馮曉龍;李慶余;杜宇
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王丹;李洪福

本發明公開了一種考慮碰撞工況的適用于汽車早期設計的簡化模型建模方法，其包括：對建模目標車輛進行整體結構分解；基于ADAMS軟件提供的建模方法確定所分解的每一結構所對應的簡化建模方法；在確定所分解的每一結構所對應的簡化建模方法后，進行簡化建模參數設定以完成各結構的簡化模型構建過程；將構建好的各簡化模型各整合為整車模型；對整合后的整車模型進行碰撞仿真測試并引入調整系數K對碰撞仿真結果進行調整。本發明考慮了在汽車早期設計時的碰撞仿真優化設計，使所建模型的仿真結果更加準確合理且方法簡潔，效率高，仿真時間短，適用于汽車結構設計初期的耐撞性優化設計。

技術領域

本發明屬于計算機輔助設計領域，其涉及一種仿真建模方法，具體的說是涉及一種考慮碰撞工況的適用于汽車早期設計的簡化模型建模方法。

背景技術

在汽車安全性評價中，車身結構耐撞性是一個關鍵指標。由于車身結構復雜，而且要同時滿足多學科(剛度、強度、NVH、空氣動力學、碰撞安全、輕量化等)性能要求，導致其設計難度大。

由于在車身開發過程中要進行大量的設計方案仿真評估，并受到計算資源和開發周期的限制，因此目前針對車身結構的多目標優化設計主要圍繞結構剛度、固有模態等對計算資源要求相對較低的工況進行；至于碰撞工況更多是在上述多目標優化工作基本完成后作為性能驗證工況而加以考慮，因而無法保證在早期設計階段即滿足碰撞安全目標。

鑒于碰撞工況在車身設計后期才考慮，從而導致車身耐撞性設計只能針對局部結構進行修改和調整，具有設計自由度小，成本高的缺陷；因此可以說開發針對汽車結構的高精度、高效率、高穩健性的碰撞仿真簡化模型建模方法，使得車身全性能優化開發的目標得以實現，對縮短產品設計開發周期，降低開發成本具有重要意義。

發明內容

鑒于現有汽車仿真模型(如有限元模型)過于復雜，而無法適用于將結構耐撞性納入汽車早期多目標優化設計中這一技術難題，本發明的目的是要提供一種考慮碰撞仿真的且適用于汽車結構早期優化設計的簡化模型建模方法，該方法基于ADAMS仿真軟件建立了一種整車簡化模型的建模方法，其適用于考慮結構耐撞性的汽車早期多目標優化設計，具有模型結構簡單，精度高，易于參數化，模型建模效率高等優點。

為了實現上述目的，本發明的技術方案：

一種考慮碰撞工況的適用于汽車早期設計的簡化模型建模方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、對建模目標車輛進行整體結構分解，即根據建模目標車輛的基本結構和在碰撞工況中的車輛各部分在碰撞中的響應，將其至少簡化為梁結構，板結構，塊結構，彈簧結構以及輪胎結構；

步驟2、基于ADAMS軟件提供的建模方法確定所分解的每一結構所對應的簡化建模方法，即對梁結構采用離散梁建模方法，對板結構采用FE Part建模方法，對塊結構采用剛體建模方法，對彈簧結構利用彈簧建模方法，對輪胎結構采用輪胎力建模方法；

步驟3、在確定所分解的每一結構所對應的簡化建模方法后，進行簡化建模參數設定以完成各結構的簡化模型構建過程，所述簡化建模參數設定包括離散梁結構參數設定，FE part參數設定，剛體參數設定，彈性力參數設定以及輪胎力參數設定；

步驟4、將構建好的各簡化模型各整合為整車模型，上述整合過程至少包括確定各結構之間的連接關系；

步驟5、對整合后的整車模型進行碰撞仿真測試并引入調整系數K對碰撞仿真結果進行調整。

進一步的，所述簡化建模參數設定包括：