[發(fā)明專利]一種評價車輛前部構(gòu)件對乘員艙碰撞響應(yīng)貢獻(xiàn)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111115681.2
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN114001974B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱海濤;楊佳璘;劉磊;張斌;黃志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中汽研汽車檢驗中心（天津）有限公司;中國汽車技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;G01M7/08
• 代理公司: 天津企興智財知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 石倩倩

本發(fā)明提供了一種評價車輛前部構(gòu)件對乘員艙碰撞響應(yīng)貢獻(xiàn)的方法，通過對車輛進(jìn)行測力墻碰撞試驗，采集車輛B柱加速度數(shù)據(jù)及測力墻單元的碰撞力數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛前端各部件與測力墻單元的對應(yīng)位置關(guān)系，得到總體碰撞力和各部件載荷路徑碰撞力，計算乘員艙運(yùn)動質(zhì)量，根據(jù)乘員艙運(yùn)動質(zhì)量，計算各部件載荷路徑運(yùn)動速度，根據(jù)各部件載荷運(yùn)動速度計算各部件載荷路徑對乘員艙減速度的貢獻(xiàn)值。本發(fā)明所述的方法通過采集車輛加速度及測力墻的碰撞力，實時監(jiān)控該碰撞工況中車輛前端結(jié)構(gòu)變形模式，無需輔助信號，不受仿真精度的限制，有效減小了檢測誤差，為進(jìn)一步的安全車身優(yōu)化提供分析基礎(chǔ)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種評價車輛前部構(gòu)件對乘員艙碰撞響應(yīng)貢獻(xiàn)的方法。

背景技術(shù)

在汽車正面碰撞中，乘員艙減速度對乘員載荷有顯著影響，而乘員艙減速度取決于車輛前部結(jié)構(gòu)能量吸收特性。因此動態(tài)監(jiān)控車輛前端碰撞部件的變形模式，以便控制乘員艙減速，在車輛碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，具有重要的研究意義。

對于正面碰撞試驗，前艙碰撞關(guān)鍵件(如前保橫梁、吸能盒、前縱梁、前支撐板、副車架連接件、動力總成、副車架等)的變形模式和前艙零部件的空間布置是決定碰撞波形和侵入模式的關(guān)鍵因素，而試驗過程難以監(jiān)測這些零部件的動態(tài)變形過程。目前常用的監(jiān)控手段是借助CAE仿真試驗技術(shù)，截取試驗動畫來確定碰撞關(guān)鍵件的變形模式和變形時刻。通過CAE仿真來監(jiān)控零部件運(yùn)動過程和乘員艙變形模式的方式，還需借助布置在車輛發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的實車碰撞加速度信號，以及碰撞后的車輛前端變形照片等來進(jìn)行輔助判定，通過推理來還原汽車正面碰撞試驗前艙的運(yùn)動變形情況。但受CAE精度的影響，這僅能為車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計提供有限的指導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種評價車輛前部構(gòu)件對乘員艙碰撞響應(yīng)貢獻(xiàn)的方法，以實時監(jiān)控該碰撞工況中車輛前端結(jié)構(gòu)變形模式，為進(jìn)一步的安全車身優(yōu)化提供分析基礎(chǔ)，也可作為一種正碰工況通用化的分析方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種評價車輛前部構(gòu)件對乘員艙碰撞響應(yīng)貢獻(xiàn)的方法，包括以下步驟：

(1)對車輛進(jìn)行測力墻碰撞試驗，采集車輛B柱加速度及測力墻單元的碰撞力；

(2)對加速度進(jìn)行多元積分，得到乘員艙速度及位移；

(3)根據(jù)車輛前端各部件載荷路徑與測力墻單元的對應(yīng)位置關(guān)系對測力墻單元的碰撞力數(shù)據(jù)進(jìn)行劃區(qū)處理，得到總體碰撞力和各部件載荷路徑碰撞力；

(4)進(jìn)行碰撞過程中乘員艙運(yùn)動質(zhì)量計算與驗證，根據(jù)乘員艙運(yùn)動質(zhì)量，計算各部件載荷路徑減速度分量；

(5)計算各部件載荷路徑速度，計算各部件載荷路徑對乘員艙減速度的貢獻(xiàn)值。

優(yōu)選地，車輛前端包括以下部件中的至少一個：發(fā)蓋、翼子板、前保橫梁、散熱器、吸能盒、前縱梁、動力總成、前支撐板、副車架及副車架連接件。

優(yōu)選地，步驟(4)中乘員艙運(yùn)動質(zhì)量的計算方法如下：

根據(jù)車輛B柱加速度進(jìn)行一次積分得到乘員艙速度，確定乘員艙碰撞反彈時刻T_r，計算T_r時間內(nèi)車輛前端各部件所做功最大值E_max，根據(jù)E_max計算乘員艙的運(yùn)動質(zhì)量。

優(yōu)選地，步驟(4)中進(jìn)行碰撞過程中乘員艙運(yùn)動質(zhì)量計算與驗證方法如下：

對車輛B柱加速度進(jìn)行一次積分得到乘員艙速度，確定乘員艙碰撞反彈時刻T_r，

在碰撞開始至T_r的時間段內(nèi)，如式1所示，計算車輛前端各部件所做功E：

E＝∫F_(t)·V???式1