前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車前機(jī)艙設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定方法 及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車工業(yè)的發(fā)展給人類的生活帶來了極大的便利，然而不斷攀升的交通事故也給 人類社會(huì)造成了極大的負(fù)面影響，因此世界各國都在致力于研究汽車的安全性，并制定相 應(yīng)的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)對汽車的安全性設(shè)計(jì)進(jìn)行約束。汽車安全性分為主動(dòng)安全性和被動(dòng)安全性 兩大類。主動(dòng)安全性是指在交通事故發(fā)生前采取安全性措施、盡可能的避免交通事故的發(fā) 生。被動(dòng)安全性是指在事故發(fā)生的時(shí)候，利用車輛結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì)結(jié)合被動(dòng)安全性裝置， 盡可能的降低駕駛員和車內(nèi)乘員受到傷害的程度。
[0003] 汽車發(fā)生正面碰撞事故時(shí)，一般通過前機(jī)艙的潰縮變形吸收能量作為被動(dòng)安全性 措施以保證駕駛員和車內(nèi)乘員的安全，因此，在汽車的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)初步確定前機(jī)艙的壓潰 空間的尺寸是否滿足被動(dòng)安全性法規(guī)(GB 11551-2014汽車正面碰撞乘員保護(hù)）的要求。
[0004] 目前，確定前機(jī)艙壓潰空間尺寸的方法主要有兩種：一種是通過正面碰撞試驗(yàn)確 定；另一種是采用經(jīng)驗(yàn)值或者粗略估計(jì)的方法確定。通過正面碰撞試驗(yàn)確定的方法更接近 實(shí)際情況，但是正面剛碰撞試驗(yàn)以已經(jīng)制造好的車輛為測試對象，試驗(yàn)過程中會(huì)對車輛造 成極大的破壞，因此試驗(yàn)費(fèi)用通常很高，不利于重復(fù)多次的研究開發(fā);而采用經(jīng)驗(yàn)值或者粗 略估計(jì)的方法得到的結(jié)果通常不能滿足被動(dòng)安全性法規(guī)的要求，需要重復(fù)、多次修正，增加 了設(shè)計(jì)人員的工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定方法及裝置，以降低 汽車開發(fā)后期因被動(dòng)安全性不滿足要求需要改變車身尺寸、重新進(jìn)行空間布置的風(fēng)險(xiǎn)，并 減少設(shè)計(jì)人員的工作量、縮短設(shè)計(jì)時(shí)間、降低研發(fā)成本。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定方法，應(yīng)用 于電子設(shè)備中，所述電子設(shè)備中存儲(chǔ)有預(yù)先建立的安裝有多體假人的正面碰撞汽車三維模 型和壁障三維模型，所述方法包括：
[0007] 根據(jù)碰撞速度獲得所述正面碰撞汽車三維模型的加速度曲線;所述碰撞速度為所 述正面碰撞汽車三維模型與所述壁障三維模型開始碰撞時(shí)的行駛速度；
[0008] 使所述正面碰撞汽車三維模型以所述碰撞速度與所述壁障三維模型發(fā)生碰撞，并 以所述加速度曲線做減速運(yùn)動(dòng)，在所述碰撞速度減為零后，確定所述多體假人的傷害值是 否超過預(yù)設(shè)傷害值；
[0009] 如果所述多體假人的傷害值未超過所述預(yù)設(shè)傷害值，確定所述碰撞速度從最大值 減至零所經(jīng)歷的時(shí)間，計(jì)算所述時(shí)間內(nèi)以所述加速度曲線作減速運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得的第一位移曲 線，并計(jì)算所述時(shí)間內(nèi)以所述碰撞速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得的第二位移曲線；
[0010]計(jì)算所述第二位移曲線的最大值與所述第一位移曲線的最大值的差，將所述差確 定為所述前機(jī)艙潰縮空間尺寸。
[0011]優(yōu)選的，所述前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定方法還包括：
[0012] 如果所述多體假人的傷害值超過所述預(yù)設(shè)傷害值，調(diào)整所述加速度曲線；或者輸 出調(diào)整所述加速度曲線的提示信息，以提示用戶調(diào)整所述加速度曲線；返回執(zhí)行所述使所 述正面碰撞汽車三維模型以所述碰撞速度與所述壁障三維模型發(fā)生碰撞的步驟。
[0013] 優(yōu)選的，所述加速度曲線為具有一階峰值和二階峰值的二階加速度曲線。
[0014] 優(yōu)選的，所述調(diào)整所述加速度曲線，包括：
[0015] 調(diào)整所述加速度曲線的所述一階峰值和所述一階峰值的帶寬；
[0016] 或，
[0017] 調(diào)整所述加速度曲線的所述二階峰值和所述二階峰值的帶寬。
[0018] 優(yōu)選的，所述正面碰撞三維模型為:根據(jù)標(biāo)桿防撞三維模型預(yù)先確定的正面碰撞 三維模型，和/或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值預(yù)先確定的正面碰撞三維模型。
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定裝置，應(yīng)用于電子設(shè)備中， 所述電子設(shè)備中存儲(chǔ)有預(yù)先建立的安裝有多體假人的正面碰撞汽車三維模型和壁障三維 模型，所述裝置包括:加速度曲線獲取模塊、碰撞控制模塊、位移曲線計(jì)算模塊和尺寸確定 模塊，
[0020] 所述加速度曲線獲取模塊，用于根據(jù)碰撞速度獲得所述正面碰撞汽車三維模型的 加速度曲線;所述碰撞速度為所述正面碰撞汽車三維模型與所述壁障三維模型開始碰撞時(shí) 的行駛速度；
[0021] 所述碰撞控制模塊，用于使所述正面碰撞汽車三維模型以所述碰撞速度與所述壁 障三維模型發(fā)生碰撞，并以所述加速度曲線做減速運(yùn)動(dòng)，在所述碰撞速度減為零后，確定所 述多體假人的傷害值是否超過預(yù)設(shè)傷害值；
[0022] 所述位移曲線計(jì)算模塊，用于在所述多體假人的傷害值未超過所述預(yù)設(shè)傷害值 時(shí)，確定所述碰撞速度從最大值減至零所經(jīng)歷的時(shí)間，計(jì)算所述時(shí)間內(nèi)以所述加速度曲線 作減速運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得的第一位移曲線，并計(jì)算所述時(shí)間內(nèi)以所述碰撞速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 獲得的第二位移曲線；
[0023]所述尺寸確定模塊，用于計(jì)算所述第二位移曲線的最大值與所述第一位移曲線的 最大值的差，將所述差確定為所述前機(jī)艙潰縮空間尺寸。
[0024] 優(yōu)選的，所述前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定裝置還包括:調(diào)整模塊，
[0025] 所述調(diào)整模塊，用于在所述多體假人的傷害值超過所述預(yù)設(shè)傷害值時(shí)，調(diào)整所述 加速度曲線;或者在所述多體假人的傷害值超過所述預(yù)設(shè)傷害值時(shí)，輸出調(diào)整所述加速度 曲線的提示信息，以提示用戶調(diào)整所述第一加速度曲線;并觸發(fā)所述碰撞控制模塊。
[0026] 優(yōu)選的，所述加速度曲線為具有一階峰值和二階峰值的二階加速度曲線。
[0027] 優(yōu)選的，所述調(diào)整模塊包括:第一調(diào)整子模塊或第二調(diào)整子模塊，
[0028] 所述第一調(diào)整子模塊，用于在所述多體假人的傷害值超過所述預(yù)設(shè)傷害值時(shí)，調(diào) 整所述加速度曲線的所述一階峰值和/或所述一階峰值的帶寬；和/或，在所述多體假人的 傷害值超過所述預(yù)設(shè)傷害值時(shí)，調(diào)整所述加速度曲線的所述二階峰值和/或所述二階峰值 的帶寬；
[0029] 所述第二調(diào)整子模塊，用于在所述多體假人的傷害值超過所述預(yù)設(shè)傷害值時(shí)，輸 出調(diào)整所述加速度曲線的提示信息，以提示用戶調(diào)整所述加速度曲線。
[0030] 優(yōu)選的，所述正面碰撞三維模型為:根據(jù)標(biāo)桿防撞三維模型預(yù)先確定的正面碰撞 三維模型，和/或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值預(yù)先確定的正面碰撞三維模型。
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例提供的前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定方法及裝置，應(yīng)用于電子設(shè)備中， 可以對正面碰撞汽車三維模型與壁障三維模型的正面碰撞進(jìn)行仿真計(jì)算，在碰撞速度減為 零后，如果多體假人的傷害值未超過預(yù)設(shè)傷害值，可以根據(jù)能量守恒定律，計(jì)算碰撞速度從 最大值減至零所經(jīng)歷的時(shí)間內(nèi)，以碰撞速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得的第二位移曲線的最大 值，與相同時(shí)間內(nèi)以預(yù)先獲得的加速度曲線作減速運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得的第一位移曲線的最大值的 差，來確定前機(jī)艙潰縮空間尺寸。本發(fā)明采用正面碰撞仿真計(jì)算與多體假人傷害值的評估 相結(jié)合的手段，使確定的壓潰縮間尺寸更為可靠。另外，由于本發(fā)明是在汽車設(shè)計(jì)階段，利 用電子設(shè)備，通過對正面碰撞進(jìn)行仿真計(jì)算確定滿足被動(dòng)安全性法規(guī)的前機(jī)艙潰縮空間尺 寸，而不是通過實(shí)際的正面碰撞試驗(yàn)驗(yàn)證并確定前機(jī)艙潰縮空間尺寸，從而降低了汽車開 發(fā)后期因被動(dòng)安全性不滿足要求需要改變車身尺寸、重新進(jìn)行空間布置的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，減少 了設(shè)計(jì)人員的工作量、縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間、降低了研發(fā)成本。
【附圖說明】
[0032] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本實(shí)施例提供的正面碰撞過程示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定方法流程圖；
[0035]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種加速度曲線圖；
[0036]圖4為與本發(fā)明實(shí)施例提供的一種加速度曲線對應(yīng)的速度曲線圖；
[0037] 圖5為與本發(fā)明實(shí)施例提供的一種加速度曲線對應(yīng)的位移曲線圖；
[0038] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定方法流程圖；
[0039] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0040] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種前機(jī)艙潰縮空間尺寸確定裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分