一种基于一维模型的碰撞能量管理方法及系统与流程

本发明涉及车辆安全，尤其涉及一种基于一维模型的碰撞能量管理方法及系统。

背景技术：

1、100%重叠正面碰撞工况作为各个规定中必然包含的工况，对不同车企的车辆开发起到指导作用。所以，对于如何应对100%正面碰撞工况的各种技术难点成为每个车企需要考虑的问题。

2、现有技术中针对该工况的安全开发，主要以实车开发实验结合有限元仿真的方式进行开发。通过建立有限元模型对车辆结构以及约束系统进行仿真能够降低开发周期以及开发成本。

3、但是，车企在实际运营中，为了满足不同客户的需求，对同一辆车进行不同的车辆配置。尤其是针对动力来源方面，现在有不同的方案，包括纯油驱动，纯电驱动车，增程驱动，插混驱动。有限元仿真的开发流程虽然仍能面对不同配置的开发周期的挑战，但是更换配置的效率很慢，不能在短时间内判断同一辆车的不同配置的安全性。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种基于一维模型的碰撞能量管理方法及系统。

2、本发明实施例提供一种基于一维模型的碰撞能量管理方法，包括：

3、构建目标车辆的有限元模型，通过所述有限元模型进行碰撞仿真，获取目标车辆碰撞仿真时目标部件的截面力时间曲线以及第一碰撞参数；

4、获取碰撞仿真结果的位移时间曲线，结合所述截面力时间曲线确定所述目标部件的刚度位移曲线，确定碰撞仿真中的传力路径，结合所述传力路径和刚度位移曲线，以车辆碰撞仿真为约束，构建弹簧模型；

5、对车辆大型部件基于碰撞效应进行部件简化，并通过部件简化后的部件质量模型对所述弹簧模型进行优化，得到优化后的弹簧质量模型；

6、基于所述弹簧质量模型进行碰撞仿真，记录第二碰撞参数，对比所述第一碰撞参数与第二碰撞参数，根据对比结果对应调整弹簧质量模型；

7、检测到所述目标车辆的配置更换信息时，基于所述配置更换信息生成对应的更换参数，通过所述更换参数更新所述弹簧质量模型，对比更新前后的弹簧质量模型的碰撞参数，根据对比结果评估所述配置更换信息的安全性结果。

8、在其中一个实施例中，所述方法还包括：

9、对比所述位移时间曲线与截面力时间曲线的时间轴，在位移与截面力对应的时间序列数据一致时，通过预设时间内的位移变换量与截面力变化量计算刚度值；

10、基于所述刚度值和所述预设时间内的位移变换量绘制刚度位移曲线。

11、在其中一个实施例中，所述车辆大型部件，包括：

12、发动机、冷凝器、乘员舱；

13、所述对车辆大型部件基于碰撞效应进行部件简化，包括：

14、基于所述车辆大型部件的碰撞形变程度确定简化方案，并通过所述简化方案进行部件简化。

15、在其中一个实施例中，所述方法还包括：

16、当所述形变程度为发生形变时，所述简化方案包括：确定车辆大型部件对应的弹簧模型、生成质量点、锁定移动方向；

17、当所述形变程度为不发生形变时，所述简化方案包括：确定车辆大型部件对应的刚体模型、生成质量点、锁定移动方向。

18、在其中一个实施例中，所述方法还包括：

19、当所述弹簧模型的传力路径的刚度值过大或过小时，对应缩放弹簧刚度曲线；

20、当所述弹簧模型的质量分布与所述目标车辆的实际情况不符时，调整车身质量中心和/或发动机质量中心的位置。

21、本发明实施例提供一种基于一维模型的碰撞能量管理系统，包括：

22、构建模块，用于构建目标车辆的有限元模型，通过所述有限元模型进行碰撞仿真，获取目标车辆碰撞仿真时目标部件的截面力时间曲线以及第一碰撞参数；

23、弹簧模块，用于获取碰撞仿真结果的位移时间曲线，结合所述截面力时间曲线确定所述目标部件的刚度位移曲线，确定碰撞仿真中的传力路径，结合所述传力路径和刚度位移曲线，以车辆碰撞仿真为约束，构建弹簧模型；

24、优化模块，用于对车辆大型部件基于碰撞效应进行部件简化，并通过部件简化后的部件质量模型对所述弹簧模型进行优化，得到优化后的弹簧质量模型；

25、调整模块，用于基于所述弹簧质量模型进行碰撞仿真，记录第二碰撞参数，对比所述第一碰撞参数与第二碰撞参数，根据对比结果对应调整弹簧质量模型；

26、更新模块，用于检测到所述目标车辆的配置更换信息时，基于所述配置更换信息生成对应的更换参数，通过所述更换参数更新所述弹簧质量模型，对比更新前后的弹簧质量模型的碰撞参数，根据对比结果评估所述配置更换信息的安全性结果。

27、在其中一个实施例中，所述系统还包括：

28、对比模块，用于对比所述位移时间曲线与截面力时间曲线的时间轴，在位移与截面力对应的时间序列数据一致时，通过预设时间内的位移变换量与截面力变化量计算刚度值；

29、绘制模块，用于基于所述刚度值和所述预设时间内的位移变换量绘制刚度位移曲线。

30、在其中一个实施例中，所述系统还包括：

31、简化模块，用于基于所述车辆大型部件的碰撞形变程度确定简化方案，并通过所述简化方案进行部件简化。

32、本发明实施例提供一种电子设备，包括处理器以及存储器；

33、所述处理器与所述存储器相连；

34、所述存储器，用于存储可执行程序代码；

35、所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行一个或多个实施例所述的方法。

36、本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于一维模型的碰撞能量管理方法的步骤。

37、鉴于上述，在本说明书一个或多个实施例中，构建目标车辆的有限元模型，通过有限元模型进行碰撞仿真，获取目标车辆碰撞仿真时目标部件的截面力时间曲线以及第一碰撞参数；获取碰撞仿真结果的位移时间曲线，结合截面力时间曲线确定目标部件的刚度位移曲线，确定碰撞仿真中的传力路径，结合传力路径和刚度位移曲线，以车辆碰撞仿真为约束，构建弹簧模型；对车辆大型部件基于碰撞效应进行部件简化，并通过部件简化后的部件质量模型对弹簧模型进行优化，得到优化后的弹簧质量模型；基于弹簧质量模型进行碰撞仿真，记录第二碰撞参数，对比第一碰撞参数与第二碰撞参数，根据对比结果对应调整弹簧质量模型；检测到目标车辆的配置更换信息时，基于配置更换信息生成对应的更换参数，通过更换参数更新所述弹簧质量模型，对比更新前后的弹簧质量模型的碰撞参数，根据对比结果评估配置更换信息的安全性结果。这样基于简化的弹簧模型进行配置更换后车辆的安全性判断，在保证判断准确性的前提下，提高了判断的效率。

技术特征：

1.一种基于一维模型的碰撞能量管理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于一维模型的碰撞能量管理方法，其特征在于，所述获取碰撞仿真结果的位移时间曲线，结合所述截面力时间曲线确定所述目标部件的刚度位移曲线，包括：

3.根据权利要求1所述的基于一维模型的碰撞能量管理方法，其特征在于，所述车辆大型部件，包括：

4.根据权利要求3所述的基于一维模型的碰撞能量管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的基于一维模型的碰撞能量管理方法，其特征在于，所述根据对比结果对应调整弹簧质量模型，包括：

6.一种基于一维模型的碰撞能量管理系统，其特征在于，所述系统包括：

7.根据权利要求6所述的基于一维模型的碰撞能量管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

8.根据权利要求6所述的基于一维模型的碰撞能量管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

9.一种电子设备，包括处理器以及存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

技术总结本发明实施例提供一种基于一维模型的碰撞能量管理方法及系统，所述方法包括：构建目标车辆的有限元模型进行碰撞仿真，获取第一碰撞参数以及位移时间曲线，结合截面力时间曲线确定目标部件的刚度位移曲线，确定传力路径，以车辆碰撞仿真为约束，构建弹簧模型；对车辆大型部件基于碰撞效应进行部件简化，得到优化后的弹簧质量模型；基于弹簧质量模型进行碰撞仿真，记录第二碰撞参数，对比第一碰撞参数与第二碰撞参数调整弹簧质量模型；检测到目标车辆的配置更换信息时，生成对应的更换参数，对比更新前后的弹簧质量模型的碰撞参数，根据对比结果评估配置更换信息的安全性结果。技术研发人员：史爱民,何恩泽,李越,王国杰,王青青,赵清江,徐若伦受保护的技术使用者：中国汽车工程研究院股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18