[發(fā)明專利]一種基于有限元的汽車碰撞試驗平臺構建方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011446603.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112560308A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 潘躍;李春光;陳慶;劉立現(xiàn);張偉
• 申請（專利權）人: 首鋼集團有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T13/20;G06T17/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

1.一種基于有限元的汽車碰撞試驗平臺構建方法，其特征在于，包括：

采用預設的三維機械設計軟件構建樣車和實驗設備的靜態(tài)三維模型；實驗設備為用于進行碰撞實驗的設備；

將所述靜態(tài)三維模型導入預設的有限元數(shù)值模擬軟件，并根據(jù)預設的不同實驗工況設置對應的模擬參數(shù)，獲得所述樣車和所述實驗設備的可視化結果；所述可視化結果表示所述樣車和所述實驗設備在所述有限元數(shù)值模擬軟件中的過程變化；

將所述靜態(tài)三維模型導入預設的三維動畫制作軟件，并基于所述可視化結果構建樣車和實驗設備的動態(tài)三維模型；

將所述動態(tài)三維模型和所述可視化結果導入U3D引擎中，并設置輸入界面、監(jiān)測視角以及控制按鍵，獲得汽車碰撞試驗平臺的平臺模型；其中，所述輸入界面用于輸入所述模擬參數(shù)，所述監(jiān)測視角表示監(jiān)測模擬實驗的角度，所述控制按鍵用于控制模擬實驗的進行及實驗結果的展示；

將所述平臺模型導出，獲得所述汽車碰撞試驗平臺。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用預設的三維機械設計軟件構建樣車和實驗設備的靜態(tài)三維模型，包括：

采用預設的三維機械設計軟件構建樣車和實驗設備的初始模型；

對所述初始模型進行貼圖渲染并和/或設置金屬紋理，獲得所述靜態(tài)三維模型。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述靜態(tài)三維模型包括：試驗設備的三維模型、實驗場景的三維模型和有限元數(shù)值模擬三維模型。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，設置所述監(jiān)測視角，包括：

在所述U3D引擎中設置監(jiān)測攝像機的監(jiān)測高度、監(jiān)測位置和監(jiān)測角度，獲得多個所述監(jiān)測視角。

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，設置所述控制按鍵，包括：

在所述U3D引擎中通過代碼設置所述控制按鍵，并將所述控制按鍵與虛擬現(xiàn)實設備的實體按鍵進行映射。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有限元數(shù)值模擬軟件中設置了模擬碰撞過程的算法與求解器。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述有限元數(shù)值模擬軟件為Hyperworks、ABAQUS、ANSYS或Deform-2D/3D。

8.一種基于有限元的汽車碰撞試驗平臺構建裝置，其特征在于，包括：

第一構建模塊，用于采用預設的三維機械設計軟件構建樣車和實驗設備的靜態(tài)三維模型；實驗設備為用于進行碰撞實驗的設備；

第一設置模塊，用于將所述靜態(tài)三維模型導入預設的有限元數(shù)值模擬軟件，并根據(jù)預設的不同實驗工況設置對應的模擬參數(shù)，獲得所述樣車和所述實驗設備的可視化結果；所述可視化結果表示所述樣車和所述實驗設備在所述有限元數(shù)值模擬軟件中的過程變化；

第二構建模塊，用于將所述靜態(tài)三維模型導入預設的三維動畫制作軟件，并基于所述可視化結果構建樣車和實驗設備的動態(tài)三維模型；

第二設置模塊，用于將所述動態(tài)三維模型和所述可視化結果導入U3D引擎中，并設置輸入界面、監(jiān)測視角以及控制按鍵，獲得汽車碰撞試驗平臺的平臺模型；其中，所述輸入界面用于輸入所述模擬參數(shù)，所述監(jiān)測視角表示監(jiān)測模擬實驗的角度，所述控制按鍵用于控制模擬實驗的進行及實驗結果的展示；

導出模塊，用于將所述平臺模型導出，獲得所述汽車碰撞試驗平臺。

9.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一構建模塊，還用于：

采用預設的三維機械設計軟件構建樣車和實驗設備的初始模型；

對所述初始模型進行貼圖渲染并和/或設置金屬紋理，獲得所述靜態(tài)三維模型。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1-6中任一項所述方法的步驟。