汽车前端低速碰撞分析方法与流程

1.本发明涉及汽车碰撞技术领域，特别涉及一种汽车前端低速碰撞分析方法。


背景技术：

2.汽车低速碰撞事故中对人身带来的伤害较小，但是车辆零部件的损坏导致了较大的经济损失，低速碰撞安全性能和高速碰撞安全性能同等重要，是汽车被动安全的重要组成部分。而在汽车的设计开发阶段很难进行实车的碰撞实验，且做实车的碰撞成本较高，周期反馈时间较长，往往很难在汽车的设计研发阶段来反馈和指导汽车的设计，相比较而言，基于ls-dyna的cae碰撞仿真分析可以更早的参与到汽车的设计研发阶段，可以在设计研发初期建立起仿真模型，并根据仿真结果提供相应的结果反馈提前发现问题和指导设计研发优化的方向。
3.长期以来，汽车开发过程中造型数据的冻结对于整个汽车开发周期的时间长短至关重要，而仿真对于汽车在造型设计阶段介入程度很低，甚至不参与汽车的造型设计阶段，因此很难在开发前期发觉汽车造型设计的不合理性，而在产品开发的后期，无论是在虚拟仿真阶段还是实验碰撞阶段发现其造型的不合理性，对于产品的开发周期和开发成本来说都是很大的消耗。
4.因此，现有技术中在汽车开发阶段存在开发周期长和开发成本高的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有技术中在汽车开发阶段存在开发周期长和开发成本高的问题。
6.为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.s1：构建分析模型，所述分析模型包括汽车的前端总成；
8.s2：将碰撞器插入至所述分析模型中所述前端总成的前端；
9.s3：通过所述碰撞器模拟汽车前端的低速碰撞工况，并根据所述前端总成的状态判断所述前端总成是否发生异常；其中，
10.若是，进入步骤s4；
11.若否，进入步骤s5；
12.s4：在所述分析模型中重新调整所述前端总成的布置，并重复所述步骤s3直至调整后的所述前端总成未发生异常；
13.s5：以当前所述分析模型的所述前端总成为设计模型。
14.采用上述技术方案，本发明提供的汽车前端低速碰撞分析方法能够使得模型分析在汽车的开发过程中完成在设计开发阶段的介入，并形成完整闭环的开发分析验证流程。在造型设计阶段考虑布置汽车前端总成的设计思路，使得模型分析更早地介入到汽车的造型的设计研发阶段，并提出一种更加快捷准确的低速碰撞分析方法。降低了造型设计的不
合理的可能性，减少了造型的后续修改调整的次数，降低了人力成本和造型设计的开发周期。
15.根据本发明另一种实施方式提供的汽车前端低速碰撞分析方法，
16.在所述步骤s1中：所述前端总成至少包括汽车的前端造型面、前防撞梁，以及前贯穿灯或发动机机罩前端；
17.在所述步骤s2中：将所述碰撞器插入至所述分析模型中所述前端总成的前端、与所述前端造型面、所述前防撞梁、所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端对应的位置；
18.在所述步骤s3中：通过判断所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端是否变形判断所述前端总成是否发生异常；
19.在所述步骤s4中：在所述分析模型中重新调整所述前防撞梁与所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端的相对位置。
20.采用上述技术方案，本实施方式提供的这种汽车前端低速碰撞分析方法在构建模型时只引入前端造型面、前防撞梁，以及前贯穿灯或发动机机罩前端，无需引入汽车的其他部件，可大大降低汽车造型开发的周期，提高汽车开发的工作效率。
21.根据本发明另一种实施方式提供的汽车前端低速碰撞分析方法，
22.在所述步骤s1中，在所述汽车的长度方向上，所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端位于所述前防撞梁的前方，且所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端与所述前防撞梁之间的距离为35mm-45mm。
23.根据本发明另一种实施方式提供的汽车前端低速碰撞分析方法，
24.在所述步骤s2中：所述碰撞器设置为：距离预设地面线35mm-45mm，在所述汽车的长度方向上与所述前端造型外表面贴合，且在所述汽车的高度方向上与所述前防撞梁至少有高度35mm的区域重合，在所述汽车的宽度方向上位于所述汽车的中间位置。
25.根据本发明另一种实施方式提供的汽车前端低速碰撞分析方法，
26.在所述步骤s3中：
27.当所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端发生变形时判断为所述前端总成发生异常；
28.当所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端未发生变形时判断为所述前端总成未发生异常。
29.根据本发明另一种实施方式提供的汽车前端低速碰撞分析方法，在所述步骤s4：
30.在所述分析模型中重新调整所述前防撞梁与所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端的相对位置时，将所述前防撞梁与所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端之间的距离减小3mm-7mm。
31.根据本发明另一种实施方式提供的汽车前端低速碰撞分析方法，所述前端总成还包括冷却风扇系统和前部白车身。
32.根据本发明另一种实施方式提供的汽车前端低速碰撞分析方法，在所述步骤s1中：
33.所述分析模型通过cae仿真分析构建。
34.本发明的有益效果在于：
35.采用本发明提供的这种汽车前端低速碰撞分析方法，在汽车的造型设计阶段，可
构建具有前端造型面、前防撞梁，以及前贯穿灯或发动机机罩前端的汽车前端总成，并在该模型中插入碰撞器，直接在该模型中就可模拟汽车前端低速碰撞试验，并根据每次碰撞试验的结果对模型进行调整以满足汽车设计要求，直至完成最终的汽车前端造型的设计模型。在该过程中，由于所有试验动作是在模型中实现的，相比于现有的实体碰撞试验，其不仅方便操作，还可缩短汽车前端造型的开发周期、降低开发成本。
36.另外，本发明提供的这种汽车前端低速碰撞分析方法在构建汽车前端模型时，只引入受汽车前端低速碰撞影响的部件，无需引入其他的部件，可大大节省试验步骤。采用该方法可进一步缩短汽车前端造型的开发周期、降低开发成本。
37.本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
38.图1为本发明实施例提供的汽车前端低速碰撞分析方法的流程图；
39.图2为本发明实施例提供的汽车前端低速碰撞分析方法中的分析模型图；
40.图3为本发明实施例提供的汽车前端低速碰撞分析方法中的碰撞器的结构示意图；
41.图4为本发明实施例提供的汽车前端低速碰撞分析方法中分析模型的轴测结构示意图；
42.图5为本发明实施例提供的汽车前端低速碰撞分析方法中分析模型的主视结构示意图。
43.附图标记说明：
44.100、前端总成；
45.110、前端造型面；
46.120、前防撞梁；
47.130、发动机机罩；
48.200、碰撞器。
具体实施方式
49.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
50.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
51.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
52.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
53.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
54.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
55.本发明的实施例公开了一种汽车前端低速碰撞分析方法，如图1所示，包括以下步骤：
56.s1：构建分析模型，分析模型包括汽车的前端总成100；
57.s2：将碰撞器200(如图3所示的结构)插入至分析模型中前端总成100的前端；
58.s3：通过碰撞器200模拟汽车前端的低速碰撞工况，并根据前端总成100的状态判断前端总成100是否发生异常；其中，
59.若是，进入步骤s4；
60.若否，进入步骤s5；
61.s4：在分析模型中重新调整前端总成100的布置，并重复步骤s3直至调整后的前端总成100未发生异常；
62.s5：以当前分析模型的前端总成100为设计模型。
63.具体的，本实施例提供的汽车前端低速碰撞分析方法能够使得模型分析在汽车的开发过程中完成在设计开发阶段的介入，并形成完整闭环的开发分析验证流程。在造型设计阶段考虑布置汽车前端总成100的设计思路，使得模型分析更早地介入到汽车的造型的设计研发阶段，并提出一种更加快捷准确的低速碰撞分析方法。降低了造型设计的不合理的可能性，减少了造型的后续修改调整的次数，降低了人力成本和造型设计的开发周期。
64.需要说明的是，碰撞器200为本领域技术人员常用部件，本实施例对其具体结构不做解释说明。
65.优选地，在步骤s1中：前端总成100至少包括汽车的前端造型面110、前防撞梁120，以及前贯穿灯或发动机机罩130前端；
66.在步骤s2中：如图2-图5所示，将碰撞器200插入至分析模型中前端总成100的前端、与前端造型面110、前防撞梁120、前贯穿灯或发动机机罩130前端对应的位置；
67.在步骤s3中：通过判断前贯穿灯或发动机机罩130前端是否变形判断前端总成100是否发生异常；
68.在步骤s4中：在分析模型中重新调整前防撞梁120与前贯穿灯或发动机机罩130前端的相对位置。
69.具体的，本实施例提供的这种汽车前端低速碰撞分析方法在构建模型时只引入前端造型面110、前防撞梁120，以及前贯穿灯或发动机机罩130前端，无需引入汽车的其他部
件，可大大降低汽车造型开发的周期，提高汽车开发的工作效率。
70.需要说明的是，在本实施例中，前端总成100可以是包括汽车的前端造型面110、前防撞梁120、前贯穿灯；汽车的前端造型面110、前防撞梁120、发动机机罩前端；其具体可根据实际车型选择。
71.优选地，在步骤s1中，在汽车的长度方向上，前贯穿灯或发动机机罩130前端位于前防撞梁120的前方，且前贯穿灯或发动机机罩130前端与前防撞梁120之间的距离为35mm-45mm。
72.具体的，在本实施例中，前贯穿灯或发动机机罩130前端与前防撞梁120之间的距离可以设置为35mm、40mm、45mm等各种数值，其具体可根据实际需求设定，本实施例对此不做具体要求。
73.优选地，如图2和图4所示，前贯穿灯或发动机机罩130前端与前防撞梁120之间的距离设置为l2＝40mm。
74.优选地，在步骤s2中：碰撞器200设置为：距离预设地面线35mm-45mm，在汽车的长度方向上与前端造型外表面贴合，且在汽车的高度方向上与前防撞梁120至少有高度35mm的区域重合，在汽车的宽度方向上位于汽车的中间位置。
75.优选地，如图2和图5所示，本实施例将碰撞器200设置为：距离预设地面线l1＝40mm，在汽车的高度方向上与前防撞梁120有高度h＝40mm的区域重合，当然也可以是通过其他方式设置，其具体应根据实际需求设定，本实施例对此不做限定。
76.优选地，在步骤s3中：
77.当前贯穿灯或发动机机罩130前端发生变形时判断为前端总成100发生异常；
78.当前贯穿灯或发动机机罩130前端未发生变形时判断为前端总成100未发生异常。
79.具体的，在碰撞实验中，若出现前贯穿灯、发动机机罩前端中的任意一者发生形变时就判断为前端总成100发生异常；只有在前贯穿灯、发动机机罩前端均未出现异常时判断为前端总成100未发生异常。
80.优选地，在步骤s4：
81.在分析模型中重新调整前防撞梁120与前贯穿灯或发动机机罩130前端的相对位置时，将前防撞梁120与前贯穿灯或发动机机罩130前端之间的距离减小3mm-7mm。
82.优选地，在碰撞实验中，判断为前端总成100发生异常时，本实施例优选地将前防撞梁120与前贯穿灯或发动机机罩130前端之间的距离每次减小5mm，直至碰撞未出现异常为止。
83.优选地，前端总成100还包括冷却风扇系统和前部白车身。
84.优选地，在步骤s1中：分析模型通过cae仿真分析构建。
85.需要说明的是，本实施例仅示出了一种分析模型建立手段，其具体还可以是通过其他方式建立，本发明对此不做过多解释，但均属于本发明的保护范围。
86.本发明提供的这种汽车前端低速碰撞分析方法，在汽车的造型设计阶段，可构建具有前端造型面110、前防撞梁120，以及前贯穿灯或发动机机罩130前端的汽车前端总成100，并在该模型中插入碰撞器200，直接在该模型中就可模拟汽车前端低速碰撞试验，并根据每次碰撞试验的结果对模型进行调整以满足汽车设计要求，直至完成最终的汽车前端造型的设计模型。在该过程中，由于所有试验动作是在模型中实现的，相比于现有的实体碰撞
试验，其不仅方便操作，还可缩短汽车前端造型的开发周期、降低开发成本，例如可以节约大约60％的建模时间和70％的计算时间
87.进一步地，本发明提供的这种汽车前端低速碰撞分析方法在构建汽车前端模型时，只引入受汽车前端低速碰撞影响的部件，无需引入其他的部件，可大大节省试验步骤。采用该方法可进一步缩短汽车前端造型的开发周期、降低开发成本。
88.虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

技术特征：
1.一种汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：构建分析模型，所述分析模型包括汽车的前端总成；s2：将碰撞器插入至所述分析模型中所述前端总成的前端；s3：通过所述碰撞器模拟汽车前端的低速碰撞工况，并根据所述前端总成的状态判断所述前端总成是否发生异常；其中，若是，进入步骤s4；若否，进入步骤s5；s4：在所述分析模型中重新调整所述前端总成的布置，并重复所述步骤s3直至调整后的所述前端总成未发生异常；s5：以当前所述分析模型的所述前端总成为设计模型。2.如权利要求1所述的汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，在所述步骤s1中：所述前端总成至少包括汽车的前端造型面、前防撞梁，以及前贯穿灯或发动机机罩前端；在所述步骤s2中：将所述碰撞器插入至所述分析模型中所述前端总成的前端、与所述前端造型面、所述前防撞梁、所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端对应的位置；在所述步骤s3中：通过判断所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端是否变形判断所述前端总成是否发生异常；在所述步骤s4中：在所述分析模型中重新调整所述前防撞梁与所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端的相对位置。3.如权利要求2所述的汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，在所述步骤s1中，在所述汽车的长度方向上，所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端位于所述前防撞梁的前方，且所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端与所述前防撞梁之间的距离为35mm-45mm。4.如权利要求3所述的汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，在所述步骤s2中：所述碰撞器设置为：距离预设地面线35mm-45mm，在所述汽车的长度方向上与所述前端造型外表面贴合，且在所述汽车的高度方向上与所述前防撞梁至少有高度35mm的区域重合，在所述汽车的宽度方向上位于所述汽车的中间位置。5.如权利要求4所述的汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，在所述步骤s3中：当所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端发生变形时判断为所述前端总成发生异常；当所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端未发生变形时判断为所述前端总成未发生异常。6.如权利要求2所述的汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，在所述步骤s4：在所述分析模型中重新调整所述前防撞梁与所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端的相对位置时，将所述前防撞梁与所述前贯穿灯或所述发动机机罩前端之间的距离减小3mm-7mm。7.如权利要求4所述的汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，所述前端总成还包括冷却风扇系统和前部白车身。8.如权利要求1-7任一项所述的汽车前端低速碰撞分析方法，其特征在于，在所述步骤
s1中：所述分析模型通过cae仿真分析构建。

技术总结
本发明公开了一种汽车前端低速碰撞分析方法，在汽车的造型设计阶段，可构建具有前端造型面、前防撞梁，以及前贯穿灯或发动机机罩前端的汽车前端总成，并在该模型中插入碰撞器，直接在该模型中就可模拟汽车前端低速碰撞试验，并根据每次碰撞试验的结果对模型进行调整以满足汽车设计要求，直至完成最终的汽车前端造型的设计模型。在该过程中，由于所有试验动作是在模型中实现的，相比于现有的实体碰撞试验，其不仅方便操作，还可缩短汽车前端造型的开发周期、降低开发成本。降低开发成本。降低开发成本。


技术研发人员：冯松杨 校辉 刘昕
受保护的技术使用者：摩登汽车有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/8