[發(fā)明專利]用于設(shè)計中的耐撞性分析的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010970946.6
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112528390A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·N·帕塔克;Y·喬伊;R·D·納戈斯
• 申請（專利權(quán)）人: 達索仿真系統(tǒng)公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/27;G06F119/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 魏子翔;楊曉光

一種計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)，包括：顯示設(shè)備；存儲多個響應(yīng)表面模型的存儲器；以及處理器，其被配置為：(a)顯示包括車輛框架模型的圖形用戶界面；(b)顯示截面配置面板，該截面配置面板包括用于多個截面構(gòu)件中的第一截面構(gòu)件的一個或多個截面尺寸的一個或多個截面尺寸值；(c)基于用于第一截面構(gòu)件的一個或多個截面尺寸的值來取得第一響應(yīng)表面模型；(d)基于截面尺寸的值確定與第一截面構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的一個或多個預(yù)測值，該預(yù)測值包括用于截面構(gòu)件的一個或多個預(yù)測的碰撞阻力；以及(e)顯示預(yù)測值，從而允許用戶評估預(yù)測值以適應(yīng)車輛設(shè)計。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及模擬系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于在概念設(shè)計工程的計算機輔助設(shè)計(CAD)中提供耐撞性分析的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

汽車設(shè)計者利用計算機輔助工程(CAE)和設(shè)計軟件來設(shè)計和分析正在開發(fā)中的新汽車的各個方面，諸如車身結(jié)構(gòu)(例如車輛框架)。設(shè)計工程師可能會在設(shè)計新車輛期間考慮耐撞性。車輛的耐撞性是該結(jié)構(gòu)在碰撞中保護其乘員的能力。耐撞性能分析可以考慮例如在某些類型的碰撞期間車輛結(jié)構(gòu)可以如何變形。

在新車輛的典型概念設(shè)計階段中，設(shè)計者可以使用各種CAE工具執(zhí)行概念性碰撞分析。使用有限元(FE)模型進行概念性碰撞分析通常是不合適的，因為沒有可用的幾何形狀來創(chuàng)建FE模型，并且由于使用FE模型的碰撞分析計算量太大，無法在概念設(shè)計階段中使用。這樣，使用抽象模型可以幫助提高性能。一種分析方法涉及生成車輛框架的抽象模型(例如，集總質(zhì)量-彈簧模型)，該模型可用于優(yōu)化載荷路徑，在整個結(jié)構(gòu)中分配碰撞力和能量。然而，該方法包括確定每一個彈簧的碰撞行為以及CAE中的難度問題的耗時過程。例如，設(shè)計工程師可能需要對設(shè)計部件執(zhí)行反復(fù)試驗，將各種參數(shù)分配給框架的每一個構(gòu)件(例如，梁)，并且然后通過物理測試或通過有限元(FE)模擬進行測試?？紤]到典型車輛模型的部件數(shù)量，為所有部件找到合適的截面(section)是不切實際的。此外，設(shè)計工程師可能沒有足夠的模擬和分析背景來執(zhí)行或理解此類模擬的輸出。因此，需要一種在可用數(shù)據(jù)有限的情況下在概念設(shè)計期間以有效且可理解的方式向設(shè)計工程師提供耐撞性分析的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

在一方面，提供了一種計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)。該計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)包括顯示設(shè)備。該計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)還包括存儲多個表面模型的存儲器。多個表面模型中的每一個表面模型處于n維空間中，該n維空間包括(a)車輛設(shè)計的截面構(gòu)件的一個或多個截面尺寸(section dimension)，以及(b)力和力矩之一。該計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)進一步包括被配置為執(zhí)行存儲在存儲器中的指令的處理器。當(dāng)由處理器執(zhí)行時，指令使處理器向用戶并在顯示設(shè)備上顯示包括車輛框架模型的圖形用戶界面。該模型包括車輛框架的多個截面構(gòu)件和多個接合點連接。多個接合點中的每一個接合點附接多個截面構(gòu)件中的兩個或更多個截面構(gòu)件。指令還使處理器在顯示設(shè)備上顯示截面配置面板，該截面配置面板包括用于多個截面構(gòu)件中的第一截面構(gòu)件的一個或多個截面尺寸的一個或多個截面尺寸值。指令進一步使處理器基于用于第一截面構(gòu)件的一個或多個截面尺寸的值從多個響應(yīng)表面模型中取得第一響應(yīng)表面模型。指令還使處理器基于第一截面構(gòu)件的一個或多個截面尺寸的值來確定與第一截面構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的一個或多個預(yù)測值，該一個或多個預(yù)測值包括用于截面構(gòu)件的一個或多個預(yù)測的碰撞阻力。指令進一步使處理器在圖形用戶界面中顯示一個或多個預(yù)測值，從而允許用戶評估一個或多個預(yù)測值以適應(yīng)車輛設(shè)計。