一种车体防弹结构设计方法、防弹结构、车身及其车辆与流程

本发明涉及一种结构设计方法，尤其涉及一种车体防弹结构设计方法、防弹结构、车身及其车辆，属于车辆制造的。

背景技术：

1、目前，世界上防弹乘用车的制造大多是通过对现有车型进行的改装或二次开发设计，先有普通版车型而后改装设计防弹版车型。传统的改装工艺依据经验在白车身及车门处加装防护钢板，加装防护钢板长度无理论支撑，防护角度不全面，部分区域防护性能较弱，无法有效防护多角度射击及跳弹；同时改装后防护钢板大面积侵占门洞空间，不便于乘员进出车辆，防护钢板凸出部分由真皮或织物包覆，与原车内饰造型不符，上下车方便性与美观性较差，已经不能满足人们的要求，亟需得到改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种车体防弹结构设计方法、防弹结构、车身及其车辆，解决现有技术存在的缺陷。

2、本发明提供了下述方案：

3、一种车体防弹结构设计方法，包括：

4、基于装备定义确定单层防护结构理论厚度，对所述理论厚度进行参数修正，得到第一修正值；

5、基于所述第一修正值，结合临界入射条件下防护性能的要求，建立对应的结构模型，根据所述结构模型进行厚度参数和/或位置参数的优化，取理论厚度与第一修正值中的较大者，获得第二修正值；

6、对所述厚度参数和/或位置参数进行修正，得到第三修正值，生成对应的结构3d数据，进行整车试制试验验证。

7、进一步的，所述基于装备定义确定单层防护结构理论厚度，进一步包括：

8、确定单层防护结构理论厚度，代入克虏伯公式， =kd0.5bm-0.5

9、在公式中： 为子弹速度；k为抗弹能力系数，b为防护钢板厚度，d为子弹直径，m为子弹质量，得到防护钢板厚度满足如下公式：

10、b=  。

11、进一步的，所述对所述理论厚度进行参数修正，进一步包括：

12、以所述理论厚度为基准，加工制作平板试验件并进行弹道防护试验，对所述理论厚度参数进行修正，得到修正厚度；

13、在满足结构性能的前提下，依据造型cas数据进行车门缝隙处典型断面进行设计，通过所述修正厚度得到第一修正值。

14、进一步的，所述根据所述结构模型进行厚度参数和/或位置参数的优化，进一步包括：

15、厚度参数和/或位置参数的优化应用于由三层防护钢板构成的b柱缝隙防护结构；

16、根据克拉姆法则是否有唯一解，结合临界入射条件进行三层防护结构位置参数优化；

17、利用德马尔公式进行临界入射条件三层防护结构的厚度参数优化。

18、进一步的，所述根据克拉姆法则是否有唯一解，结合临界入射条件进行三层防护结构位置参数优化，进一步包括：

19、将线性方程组转化为矩阵形式，确定系数矩阵、未知数向量和常数向量；

20、计算出矩阵的行列式值，判断行列式值是否为零；

21、如果行列式值不为零，则对线性方程组进行求解。

22、进一步的，所述基于装备定义确定单层防护结构理论厚度，具体为：根据子弹垂直射入防护单层防护钢板的距离，确定单层防护结构的理论厚度。

23、进一步的，所述对所述厚度参数和/或位置参数进行修正，得到第三修正值，进一步包括：

24、以结构模型中的位置参数和/或厚度参数为基准，加工制作弹道试验用单件，进行结构验证，修正对应的防护结构参数，得到与位置参数和/或厚度参数对应的第三修正值。

25、一种车体防弹结构设计系统，包括：

26、第一修正值获取模块，基于装备定义确定单层防护结构理论厚度，对所述理论厚度进行参数修正，得到第一修正值；

27、第二修正值获取模块，基于所述第一修正值，结合临界入射条件下防护性能的要求，建立对应的结构模型，根据所述结构模型进行厚度参数和/或位置参数的优化，取理论厚度与第一修正值中的较大者，获得第二修正值；

28、第三修正值获取模块，对所述厚度参数和/或位置参数进行修正，得到第三修正值，生成对应的结构3d数据，进行整车试制试验验证。

29、一种车体防弹结构，所述车体防弹结构由所述的车体防弹结构设计方法制备而成。

30、一种车身，所述车身中设置有所述的车体防弹结构。

31、一种车辆，所述车辆中包括所述的车身。

32、一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述方法的步骤。

33、本发明与现有技术相比具有以下的优点：

34、本发明不仅提供了车体防弹结构设计方法，还提供了与之对应的防弹结构、车身及其车辆，本发明的显著优点在于防护与车身同步开发，实现了车体缝隙360°全角度防护，填补了防护乘用车车体缝隙防护结构设计理论空白；车辆内部空间及造型和普通车型相同，在保证车体缝隙防护性能前提下，显著提升上下车方便性与美观性。

技术特征：

1.一种车体防弹结构设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的车体防弹结构设计方法，其特征在于，所述基于装备定义确定单层防护结构理论厚度，进一步包括：

3.根据权利要求1所述的车体防弹结构设计方法，其特征在于，所述对所述理论厚度进行参数修正，进一步包括：

4.根据权利要求1所述的车体防弹结构设计方法，其特征在于，所述根据所述结构模型进行厚度参数和/或位置参数的优化，进一步包括：

5.根据权利要求4所述的车体防弹结构设计方法，其特征在于，所述根据克拉姆法则是否有唯一解，结合临界入射条件进行三层防护结构位置参数优化，进一步包括：

6.根据权利要求1所述的车体防弹结构设计方法，其特征在于，所述基于装备定义确定单层防护结构理论厚度，具体为：根据子弹垂直射入防护单层防护钢板的距离，确定单层防护结构的理论厚度。

7.根据权利要求1所述的车体防弹结构设计方法，其特征在于，所述对所述厚度参数和/或位置参数进行修正，得到第三修正值，进一步包括：

8.一种车体防弹结构设计系统，其特征在于，包括：

9.一种车体防弹结构，其特征在于，所述车体防弹结构由权利要求1至7中任一项所述的车体防弹结构设计方法制备而成。

10.一种车身，其特征在于，所述车身中设置有权利要求9所述的车体防弹结构。

11.一种车辆，其特征在于，所述车辆中包括权利要求10所述的车身。

12.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至7中任一项所述车体防弹结构设计方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种车体防弹结构设计方法、防弹结构、车身及其车辆，属于车辆制造的技术领域，方法步骤包括：基于装备定义对理论厚度进行参数修正，得到第一修正值；结合临界入射条件下防护性能的要求，建立对应的结构模型，根据结构模型进行厚度参数和/或位置参数的优化，获得第二修正值；对厚度参数和/或位置参数进行修正，得到第三修正值，生成对应的结构3D数据，进行整车试制试验验证。本发明的显著优点在于防护与车身同步开发，实现了车体缝隙360°全角度防护，填补了防护乘用车车体缝隙防护结构设计理论空白，在保证车体缝隙防护性能前提下，显著提升上下车方便性与美观性。技术研发人员：马岩,张余民,宋子利,白石,王雷,杨洪伟,吴军亭,高帅鹏,廖俊龙,吕思呈受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29