[發(fā)明專利]基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011593100.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112651161B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文奇;白云龍;朱大煒;虞曄
• 申請（專利權(quán)）人: 上汽大眾汽車有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陶玉龍;陸嘉

1.一種基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對儀表板懸浮屏頭部碰撞的初始仿真模型進(jìn)行搭建；

S2、通過懸浮屏剛度實(shí)驗(yàn)對懸浮屏初始仿真模型進(jìn)行標(biāo)定，生成標(biāo)定后的懸浮屏模型；

S3、將標(biāo)定后的懸浮屏模型與儀表板初始仿真模型結(jié)合，進(jìn)行靜態(tài)頭部碰撞仿真；

其中，所述步驟S2，進(jìn)一步包括以下步驟：

S21、確定懸浮屏頭部碰撞區(qū)域；

S22、選取頭部碰撞撞擊目標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)行接觸力仿真求解；

S23、通過懸浮屏剛度實(shí)驗(yàn)對懸浮屏剛度進(jìn)行標(biāo)定；

S24、比較仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異作為綜合仿真誤差，調(diào)整懸浮屏的仿真模型參數(shù)直至綜合仿真誤差滿足預(yù)設(shè)閾值，更新生成標(biāo)定后的懸浮屏模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法，其特征在于，所述步驟S1，進(jìn)一步包括以下步驟：

S11、搭建儀表板懸浮屏的初始仿真模型；

S12、搭建球頭撞擊裝置的模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法，其特征在于，所述步驟S11，進(jìn)一步包括以下步驟：

對儀表板懸浮屏的初始仿真模型的各零件進(jìn)行網(wǎng)格劃分、連接設(shè)置、材料屬性賦值、厚度屬性賦值及邊界條件設(shè)置操作；

其中，初始仿真模型的零件范圍包括儀表板本體、空調(diào)總成以及懸浮屏；

所述儀表板本體為與剛度有關(guān)的組件，包含骨架、支架和蒙皮。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法，其特征在于，所述步驟S12，進(jìn)一步包括以下步驟：

通過殼單元繪制擺錘，模擬頭部以預(yù)設(shè)撞擊速度撞擊儀表板表面；

球頭撞擊裝置的球頭，通過擺臂與旋轉(zhuǎn)中心的鉸接點(diǎn)鏈接，通過桿單元構(gòu)建鉸鏈，鉸接點(diǎn)放置在座椅H點(diǎn)的位置上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法，其特征在于，所述步驟S22，進(jìn)一步包括以下步驟：

S221、通過“田”字形的劃分方式，選取懸浮屏頭部碰撞區(qū)域的9個(gè)點(diǎn)作為頭部碰撞撞擊目標(biāo)點(diǎn)；

S222、在儀表板懸浮屏頭部碰撞的初始仿真模型中創(chuàng)建錘頭和懸浮屏間的接觸力；

S223、利用擺錘單元撞擊9個(gè)頭部碰撞撞擊目標(biāo)點(diǎn)位進(jìn)行仿真，通過有限元求解軟件進(jìn)行求解。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法，其特征在于，所述步驟S23，進(jìn)一步包括以下步驟：

S231、靜態(tài)頭部碰撞擺錘球頭對懸浮屏的頭部碰撞撞擊目標(biāo)點(diǎn)的加載點(diǎn)位，選取平行于屏幕法向和垂直于屏幕法向的沖擊方向作為加載方向；

S232、基于靜態(tài)頭部碰撞仿真過程中錘頭和屏幕間的接觸力，確定加載點(diǎn)位的載荷，反映懸浮屏頭部碰撞時(shí)的剛度表現(xiàn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法，其特征在于，所述步驟S232，進(jìn)一步包括以下步驟：

讀取錘頭和屏幕間的X向和Z向的接觸力曲線；

對接觸力曲線進(jìn)行濾波；

選取接觸力曲線的第一個(gè)波峰值作為加載點(diǎn)位的載荷值。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于剛度標(biāo)定法的汽車儀表板懸浮屏靜態(tài)頭部碰撞仿真方法，其特征在于，所述步驟S24的綜合仿真誤差，為各加載點(diǎn)位仿真誤差的加權(quán)平均值，各加載點(diǎn)位的權(quán)重通過如下方式確定：

測量擺錘撞擊方向和屏幕法向間的夾角θ；

對于單個(gè)頭部碰撞撞擊目標(biāo)點(diǎn)其屏幕法線方向和法線垂直方向的權(quán)重分配為及

作為三個(gè)頭部碰撞撞擊目標(biāo)點(diǎn)沿屏幕法線垂直方向的加載點(diǎn)位，其權(quán)重為相應(yīng)加載點(diǎn)位的累加。