CN111401678A - 一种用于护栏安全性能评价的车辆模型验证系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法，以有限元法计算机仿真模拟作为技术手段，将实际车辆简化并在计算机仿真模拟系统中建立并验证车辆模型，以使其能够准确反映并评价公路护栏结构是否达到相应防护等级，具体地，通过分部件测试模块、整车测试模块和整车碰撞测试模块分别对分部件模型、整车模型和整车碰撞前后的车辆模型进行测试验证，以保证车辆模型的准确性、数值稳定性以及有效性。车辆模型的测试验证有利于实现护栏安全性能仿真系统的标准化、规范化，是科研技术人员对护栏安全性能得出准确判断的基本保障，也是业主和监理对护栏设计及使用安全性能进行验收的基本依据。

Description

一种用于护栏安全性能评价的车辆模型验证系统及方法

技术领域

本发明涉及基于计算机仿真的公路护栏安全性能检测及评价技术领域，特别是一种用于护栏安全性能评价的车辆模型验证系统及方法。

背景技术

公路护栏作为事故车辆的最后一道防线，其安全性能至关重要。现行《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)规定采用实车足尺碰撞试验检测公路护栏的方法和评价指标，其中的“实车足尺碰撞试验”不仅是一个实现评价准确的基本要求，而且是一个确保碰撞试验真实、客观的条件指导，在提高我国公路行车运营安全方面发挥了重要作用。

随着计算机软硬件技术的不断发展，采用基于有限元方法的计算机仿真模拟技术日趋成熟，相比实车足尺碰撞试验，计算机仿真同样可以建立与实际工况相符的1∶1模型，且计算机仿真模拟技术具有费用省、周期短、可模拟各种复杂工况的优势。在公路护栏安全性能评价领域，计算机仿真模拟技术已经达到可以部分代替实车足尺碰撞试验的技术水平，并在很大程度上可以对其进行有效的补充和完善。

计算机仿真公路护栏安全性能评价系统中最主要的环节是保证其计算力学工程应用的正确性与可靠性，即系统中的每一个计算模拟都需要进行校核和验证，必须确定计算模型能够准确地表示基础数学模型及其解，并从模型预期用途的角度来确定仿真模型准确表示真实情况的程度。

现有的计算机仿真公路护栏安全性能评价系统中，对车辆模型的建模比较粗糙，且并未对其建模进行合理的可靠性验证，故而不能准确的模拟并预测车辆与护栏碰撞后的车辆变形，致使护栏设计及安全部门对于仿真的护栏模型碰撞结果及真实防护能力存在疑虑。

发明内容

本发明针对现有护栏仿真评价技术中存在的缺陷或不足，提出一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法，通过分别对车辆模型的各部件模型和整车模型进行测试来验证其准确性、数值稳定性和有效性。本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法有利于实现护栏安全性能仿真系统的标准化、规范化，是科研技术人员对护栏安全性能得出准确判断的基本保障，也是业主和监理对护栏设计及使用安全性能进行验收的基本依据。

本发明通过以下技术方案实现：

一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，包括车辆模型建立系统和车辆模型验证系统，所述车辆模型建立系统包括分部件模型建立模块和整车模型建立模块，所述车辆模型验证系统包括分部件测试模块、整车测试模块和整车碰撞测试模块；所述分部件测试模块对所述分部件模型建立模块建立的各分部件模型进行测试验证、所述整车测试模块对所述整车模型建立模块建立的整车模型进行测试验证；所述整车碰撞测试模块对所述车辆模型碰撞后的仿真模拟分析结果与实际实车足尺碰撞试验结果进行比对使其得到验证；

所述整车测试模块包括线形轨迹测试分模块、环形轨迹测试分模块和过减速带测试分模块，所述整车碰撞测试模块包括刚性墙体碰撞测试分模块和可变形护栏碰撞测试分模块。

作为优选，所述线形轨迹测试分模块使所述车辆模型以恒定速度100km/h，在线形轨道上沿其线形轨迹持续行驶30米以上；和/或所述环形轨迹测试分模块使所述车辆模型以恒定速度100km/h，在环形轨道上沿其环形轨迹持续行驶30米以上；和/或所述形轨道包括带有不同坡度的高低起伏轨道。

作为优选，所述过减速带测试分模块使得所述车辆模型越过减速带模型，以测试悬架系统模型和车轮模型对来自于减速带模型的较小冲击的响应情况；所述响应情况包括左前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、右前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、左后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、右后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、两个前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况和两个后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况。

作为优选，所述刚性墙体碰撞测试分模块用于模拟所述车辆模型从不同方向对刚性墙体模型进行碰撞并与实际的车辆碰撞墙体的撞击结果相比对使其得到验证。

作为优选，所述可变形护栏碰撞测试分模块根据实车足尺碰撞试验条件进行车辆模型碰撞护栏模型的至少两次仿真模拟分析，并将仿真模拟分析结果与实际实车足尺碰撞试验结果进行对比和一致性分析来最终验证所述车辆模型的有效性；所述仿真模拟分析结果中的车辆模型的动态外倾值Q与实际实车足尺碰撞试验结果中车辆真实的动态外倾值q必须满足Q<±(0.1q+0.05)米,和/或所述仿真模拟分析结果中的护栏模型的动态变形量P与实际实车足尺碰撞试验结果中护栏真实的动态变形量p的差值必须必须满足P<±(0.1p+0.05)米,和/或实际实车足尺碰撞试验结果中护栏真实的动态变形量达到最大值所用时间与所述仿真模拟分析结果中的护栏模型的动态变形量达到最大值所用时间的差值必须小于0.05s；和/或所述仿真模拟分析结果中所述车辆模型的防撞垫模型或防撞端头模型的横向位移G与实际实车足尺碰撞试验结果中防撞垫或防撞端头的横向位移g的差值必须满足G<±(0.1g+0.05)米。

作为优选，所述仿真模拟分析结果中所述护栏模型的失效模式与实际实车足尺碰撞试验结果中护栏的失效模式相同；所述车辆模型的失效模式与实际实车足尺碰撞试验结果中车辆的失效模式相同；所述失效模式包括失效部件及其失效的先后顺序，具体比较时，仅允许最后失效部件存在偏差。

作为优选，所述车辆模型还包括假人模型，所述仿真模拟分析结果中所述假人模型的碰撞后乘员加速度应小于200m/s²，且所述假人模型的碰撞后乘员加速度A与实际实车足尺碰撞试验结果中真实乘员加速度a必须满足A＝a(1±20％)，和/或所述假人模型的碰撞后乘员碰撞速度V应小于12m/s，且所述假人模型的乘员碰撞速度V与实际实车足尺碰撞试验结果中真实乘员碰撞速度v必须满足V＝v(1±20％)。

作为优选，所述分部件测试模块包括对悬架系统模型进行负载验证的悬架负载测试模块，所述悬架负载测试模块包括单轮负载测试分模块、对称负载测试分模块和非对称负载测试分模块；所述单轮负载测试分模块对所述悬架系统模型中的单一车轮模型加载负载并记录悬架系统模型的稳定性；所述悬架对称负载测试分模块对所述悬架系统模型中前悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载相同负载并记录前悬架系统模型的稳定性，和/或对所述悬架系统模型中后悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载相同负载并记录后悬架系统模型的稳定性；和/或所述非对称负载测试分模块对所述前悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载不同负载并记录前悬架系统模型的稳定性，或对所述后悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载不同负载并记录后悬架系统模型的稳定性，或对所述前悬架系统分模型和所述后悬架系统分模型的车轮模型同时加载不同负载并记录悬架系统模型的整体稳定性。

作为优选，用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统还包括车辆模型验证报告输出模块，所述车辆模型验证报告包括所述车辆模型的车辆类型、车辆模型整备质量、车辆模型配重的位置和质量、车辆尺寸数据、分部件模型的类型和数量、整车模型的节点数量、整车模型图片等，所述车辆尺寸数据包括前轮轮距、空载状态下的车轮半径、轴距、车辆总长、车辆总宽；所述车辆模型验证报告还包括所述车辆模型验证系统的车辆模型验证方案及车辆模型验证结果。

一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证方法，使用上述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统进行车辆模型验证。

本发明的技术效果如下：

本发明一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法，以有限元法计算机仿真模拟作为技术手段，将实际车辆简化并在计算机仿真模拟系统中建立并验证车辆模型，以使其能够准确反映并评价公路护栏结构是否达到相应防护等级，具体地，通过分部件测试模块、整车测试模块和整车碰撞测试模块分别对分部件模型、整车模型和整车碰撞前后的车辆模型进行测试验证，以保证车辆模型的准确性、数值稳定性以及有效性。

附图说明

图1为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的流程示意图；

图2为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的线形轨迹测试示意图；

图3为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的环形轨迹测试示意图；

图4为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的过减速带测试中两个前车轮模型过减速带模型示意图；

图5为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的过减速带测试中独立右后车轮模型过减速带模型示意图；

图6为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的所述车辆模型垂直碰撞刚性墙体模型示意图；

图7为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的所述车辆模型碰撞护栏墙体模型前后变形对比示意图；

图8为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的所述单轮负载测试分模块对所述悬架系统模型中的单一车轮模型加载负载的示意图；

图9为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的所述悬架对称负载测试分模块对所述悬架系统模型中前悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载相同负载示意图；

图10为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的悬架系统模型细节示意图；

图11为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的悬架系统模型中单一车轮模型加载负载的细节示意图；

图12为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的所述车辆模型倾斜碰撞刚性墙体模型示或车辆模型示意图；

图13为本发明所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的转向系统模型的原理示意图。

附图标记列示如下：

1-车辆模型，2-线形轨道，3-环形轨道，4-减速带模型，5-刚性墙体模型，6-碰撞前的护栏模型，61-碰撞后的护栏模型，11-假人模型，7-仿真碰撞位置，8-速度传感器，E-预设碰撞角度，9-前进方向，F-负载，12-悬架模型，13-车轮模型，14-转向系统模型，O-车辆转动中心，H-前内轮旋转点，B-前外轮旋转点，C-前轮轴，α-内轮转向角，β-外轮转向角。

具体实施方式

为了便于理解本发明，在结合附图1-5和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。

实施例1

如图1所示，本发明一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统及方法的流程图，利用有限元法的仿真模拟软件建立仿真模型，用于护栏安全性能仿真评价系统，属于所述护栏安全性能仿真评价系统工作前的验证阶段，这里对所述护栏安全性能仿真评价系统进行简单描述，所述护栏安全性能仿真评价系统包括护栏结构安全性能评价的仿真分系统、护栏公路适应安全性能评价的仿真分系统、护栏车辆适应安全性能评价的仿真分系统，所述护栏结构安全性能评价的仿真分系统、护栏公路适应安全性能评价的仿真分系统和护栏车辆适应安全性能评价的仿真分系统均包括仿真模型建立与验证模块、仿真碰撞模块、护栏安全性能评价模块和护栏安全性能评价结论模块；

在本发明一种基于计算机仿真技术的护栏安全综合评价系统搭建之前，需要进行前期的资料调研，比如，在进行护栏结构安全性能评价的仿真分系统建立之前，至少需要获取护栏的详细构造图；在进行护栏公路适应安全性能评价的仿真分系统建立之前，至少需要获取公路现场的连续摄像或图片、护栏及公路的相关设计图和施工图、已有的护栏结构安全性能评价资料和其他可用于评价的相关资料；进行护栏车辆适应安全性能评价的仿真分系统建立之前，至少需要获取公路的交通流特征和护栏的详细构造图。

所述仿真模型建立与验证模块包括车辆模型建立与验证分模块，和护栏模型建立与验证分模块；

所述护栏模型建立与验证分模块根据护栏结构尺寸、材料型号和性能指标严格按照护栏的设计图建立护栏模型并对其进行性能验证。

所述的基于计算机仿真技术的护栏安全综合评价系统还包括存储模块，所述存储模块包括护栏模型数据库、车辆模型数据库；所述护栏模型建立与验证分模块，根据输入的护栏结构数据，建立并验证相应结构的护栏模型并将验证后的护栏模型存储于所述护栏模型数据库，或通过调用模块从所述护栏模型数据库调取相应结构的护栏模型；所述车辆模型建立与验证分模块，根据输入的车辆数据，建立并验证相应的车辆模型并存储于所述车辆模型数据库，或通过所述调用模块从所述车辆模型数据库调取相应的车辆模型。所述存储模块还包括仿真碰撞模型数据库，所述仿真碰撞模块将所述碰撞条件数据和碰撞点数据赋予所述护栏模型和所述车辆模型，形成仿真碰撞模型，并将所述仿真碰撞模型存储于所述仿真碰撞模型数据库，或通过所述调用模块从所述仿真碰撞模型数据库调取相应的仿真碰撞模型到所述仿真碰撞模块。

本发明所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统属于所述车辆模型建立与验证分模块；所述车辆模型验证系统包括车辆模型建立系统和车辆模型验证系统，所述车辆模型建立系统包括分部件模型建立模块和整车模型建立模块，所述车辆模型验证系统包括分部件测试模块、整车测试模块和整车碰撞测试模块；所述分部件测试模块对所述分部件模型建立模块建立的各分部件模型进行测试验证、所述整车测试模块对所述整车模型建立模块建立的整车模型进行测试验证；所述整车碰撞测试模块对所述车辆模型碰撞后的仿真模拟分析结果与实际实车足尺碰撞试验结果进行比对使其得到验证；

所述整车测试模块包括线形轨迹测试分模块、环形轨迹测试分模块和过减速带测试分模块，所述整车碰撞测试模块包括刚性墙体碰撞测试分模块和可变形护栏碰撞测试分模块。

如图2所示，所述线形轨迹测试分模块使所述车辆模型1以恒定速度100km/h，在线形轨道2上沿其线形轨迹持续行驶30米以上，图2中箭头所指方向为车辆模型1的前进方向；和/或如图3所示，所述环形轨迹测试分模块使所述车辆模型1以恒定速度100km/h，在环形轨道3上沿其环形轨迹持续行驶30米以上，图3中箭头所指方向为车辆模型1的前进方向；和/或所述形轨道3包括带有不同坡度的高低起伏轨道。

所述过减速带测试分模块使得所述车辆模型1越过减速带模型4，以测试悬架系统模型和车轮模型对来自于减速带模型4的较小冲击的响应情况；具体如图4-5所示，图中箭头所指方向为车辆模型1的前进方向，所述响应情况包括左前车轮模型过减速带模型4的冲击响应情况、右前车轮模型过减速带模型4的冲击响应情况、左后车轮模型过减速带模型4的冲击响应情况、右后车轮模型过减速带模型4的冲击响应情况、两个前车轮模型过减速带模型4的冲击响应情况和两个后车轮模型过减速带模型4的冲击响应情况。

所述刚性墙体碰撞测试分模块用于模拟所述车辆模型1从不同方向对刚性墙体模型5进行碰撞，如图6与图12所示，并与实际的车辆碰撞墙体的撞击结果相比对使其得到验证。

所述可变形护栏碰撞测试分模块根据实车足尺碰撞试验条件进行车辆模型1碰撞护栏模型6的至少两次仿真模拟分析，并将仿真模拟分析结果与实际实车足尺碰撞试验结果进行对比和一致性分析来最终验证所述车辆模型1的有效性；具体如图7和图12所示，所述仿真模拟分析结果中的车辆模型1的动态外倾值Q与实际实车足尺碰撞试验结果中车辆真实的动态外倾值q必须满足Q<±(0.1q+0.05)米,和/或所述仿真模拟分析结果中的护栏模型6的动态变形量P与实际实车足尺碰撞试验结果中护栏真实的动态变形量p的差值必须必须满足P<±(0.1p+0.05)米,和/或实际实车足尺碰撞试验结果中护栏真实的动态变形量达到最大值所用时间与所述仿真模拟分析结果中的护栏模型6的动态变形量达到最大值所用时间的差值必须小于0.05s；和/或所述仿真模拟分析结果中所述车辆模型1的防撞垫模型或防撞端头模型的横向位移G与实际实车足尺碰撞试验结果中防撞垫或防撞端头的横向位移g的差值必须满足G<±(0.1g+0.05)米。

所述仿真模拟分析结果中所述护栏模型6的失效模式与实际实车足尺碰撞试验结果中护栏的失效模式相同；所述车辆模型1的失效模式与实际实车足尺碰撞试验结果中车辆的失效模式相同；所述失效模式包括失效部件及其失效的先后顺序，具体比较时，仅允许最后失效部件存在偏差。

所述车辆模型1还包括假人模型11，如图12所示，所述仿真模拟分析结果中所述假人模型11的碰撞后乘员加速度应小于200m/s²，且所述假人模型11的碰撞后乘员加速度A与实际实车足尺碰撞试验结果中真实乘员加速度a必须满足A＝a(1±20％)，和/或所述假人模型11的碰撞后乘员碰撞速度V应小于12m/s，且所述假人模型11的乘员碰撞速度V与实际实车足尺碰撞试验结果中真实乘员碰撞速度v必须满足V＝v(1±20％)。

所述分部件测试模块如图8-11所示，包括对悬架系统模型进行负载验证的悬架负载测试模块，所述悬架负载测试模块包括单轮负载测试分模块、对称负载测试分模块和非对称负载测试分模块；所述单轮负载测试分模块对所述悬架系统模型中的单一车轮模型加载负载F并记录悬架系统模型的稳定性；所述悬架对称负载测试分模块对所述悬架系统模型中前悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载相同负载F并记录前悬架系统模型的稳定性，和/或对所述悬架系统模型中后悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载相同负载F并记录后悬架系统模型的稳定性；和/或所述非对称负载测试分模块对所述前悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载不同负载F并记录前悬架系统模型的稳定性，或对所述后悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载不同负载F并记录后悬架系统模型的稳定性，或对所述前悬架系统分模型和所述后悬架系统分模型的车轮模型同时加载不同负载F并记录悬架系统模型的整体稳定性。

所述用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统还包括车辆模型验证报告输出模块，所述车辆模型验证报告包括所述车辆模型的车辆类型、车辆模型整备质量、车辆模型配重的位置和质量、车辆尺寸数据、分部件模型的类型和数量、整车模型的节点数量、整车模型图片等，所述车辆尺寸数据包括前轮轮距、空载状态下的车轮半径、轴距、车辆总长、车辆总宽；所述车辆模型验证报告还包括所述车辆模型验证系统的车辆模型验证方案及车辆模型验证结果。

所述车辆模型具有运动性能和准确的几何形状，所述车辆模型的重要结构采用有限元网格建模，所述车辆模型的非重要结构用具有惯性特性或功能特性的质量点或刚体建模；所述车辆模型以车辆长度方向为X轴，车辆宽度方向为Y轴，车辆高度方向为Z轴建立车辆坐标系，所述车辆坐标系遵守右手定则；所述车辆数据至少包括车辆模型总质量数据、几何尺寸数据和重心位置数据。

为快速识别车辆模型中的各零部件并理解它们之间的连接装配关系，同时为方便模型操作，随时对车辆模型的某一系统进行测试和校核，需要对车辆模型进行模块化分解并装配起来。

车辆通常由几个子系统组成，如车身、发动机、内部部件、悬架、轮胎等。因此使用模块化结构构建车辆模型。

“模块化结构”简单地指模型架构：每个分部件模型都包含在一个单独的文件中，而整个模型可以用一个使用命令的主文件来调用。

结构中还必须考虑其他两个文件：第一个文件包含所有不同子系统的文件中定义的边界条件、接触定义和约束定义；第二个文件存储模型中定义的所有材料。

模块化模型的开发规则中，其文件架构：为每个分部件模型创建一个文件，为涉及多个分部件模型的全局边界条件、接触和约束创建一个文件，并创建一个“主”文件调用构成模型的所有文件。在分部件模型文件中，应包括分部件模型的所有部件，以及仅与特定分部件模型相关的接触定义、约束和卡片。各分部件模型文件应该彼此独立，可以被单独打开。文件可以标有版本号，以便跟踪对模型的修改。在上面的示例中，还将材料定义单独作为一个文件，这种方法特别适用于材料定义或材料模型需要频繁修改的情况(当需要测试不同的材料或需要校准材料模型时等)。这样便可以对材料文件单独修改。

节点和单元编号：节点和单元应该在每个分部件模型中按顺序编号，这样每个分部件模型都使用一个可区分的范围。例如，考虑到车辆模型，它的分部件模型由车身模型、车架模型、悬架模型、车轮模型及转向系统模型组成，每个分部件模型又由许多部件组成，用户可以选择范围1-1000000，该范围可以包含节点总数或分部件模型中的单元总数。然后，对于每个单独的部件，可以为其分配的子范围，在部件之间留下预定的间断。为重新划分或细化部件网格，编号间断应该能够推测，这种技术对于快速识别节点或单元属于哪个部分或分部件模型特别实用，例如在报错的消息中。

所有文件的头部都应该有已建模分部件模型的描述、最后修改的日期和作者。文件的主要版本和主要修改应该在这个标题中体现。

在不同文件中开发模型的一个主要缺点——预处理器应用程序通常无法保存包含原始细分的模型，但是它们将所有子文件保存在一个文件中。因此，如果想要对模块模型进行平移、旋转或任何几何操作，保存模型以维护文件的原始细分是不可能的。由于这些原因，如有可能，尽量减少对车辆模型进行操作的次数，例如相对于公路护栏对车辆进行定位、平移或旋转，最好通过移动或旋转护栏模型而不是车辆模型来进行定位。

当涉及整个车辆模型的总体修改无法避免时，应手动操作。当在预处理环境中导入时，这些修改可以应用于每个单独的子文件，也可以应用于整个模型。为了保存模型的原始组织，应该在一个临时文件中引入修改，包括整个模型(在保存了原始模型的副本之后)，然后手动粘贴到每个分部件模型的子文件中。

当模型针对广泛的用户时，如果不同的分析人员需要使用模型，模块化结构具有很大优势，可以使模型易于理解，以便进一步修改或适应不同的碰撞情况。

模型的首选单位是毫米、牛顿、吨和秒(这些单位保证了结果的一致性)。节点坐标应在车辆坐标系中定义。所有壳体单元的方向应一致(除了接触定义区域，取向相同)。

车辆模型的材料应包括材料本构关系、应变率影响及模型预测功能，具体地，材料本构关系必须与仿真模拟范畴相符。例如材料本身能够承受较大的塑性变形和破坏，则模型中的材料定义应反映这些能力。应变率参数对于许多材料是非常重要的，因为当应变率对材料屈服点有影响时，应变率参数会影响材料的破坏或材料破坏程度。应考虑材料的应变率，例如车辆关键部件的材料应变率，车辆模型文件应包含所有使用的材料卡和材料本构关系。应力屈服面接近材料真实的屈服面。材料破坏与否都可以很好地预测。但对于处于破坏边缘或几何形状多变的材料，都存在一个破坏或破坏程度预测的灰色区域。这些可以通过经验或与碰撞试验的对比分析来判断。

所述车辆模型1的包括整车模型和分部件模型，其分部件模型包括车身模型、车架模型、悬架模型12、车轮模型13及转向系统模型14，

车身指的是车辆用来载人或装货的部分，也指车辆整体。包括车窗、车门、驾驶舱、乘客舱、发动机舱和行李舱等。车身壳体是一切车身部件的安装基础，通常是指纵、横梁和支柱等主要承力元件以及与它们相连接的钣金共同组成的刚性空间结构。车身分类有两种，即非承载式车身和承载式车身。非承载式车身的车辆有刚性车架。车身本体悬置于车架上，用弹性元件连接。发动机、变速器、转向机构及车身部分都固定其上。常用于货车、客车和越野车上。承载式车身结构没有刚性车架，只是加强了车头、侧围、车尾和底板等部位，车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。承载式车身除了其固有的承载功能外，还要直接承受各种负荷。这种形式的车身具有较大的抗弯曲和抗扭转的刚度，质量小，高度低。一般用在轿车上。

在有限元建模中，车身形状和材料属性应该尽可能精确地建模。通常这一部分模型是由具有适当厚度的壳单元构成的。车身通常由金属制成：钢或铝合金。这些材料在几乎所有的有限元方法中都可以很容易地建模为弹塑性材料。

具体地，所述车身模型使用有限元模型中的壳单元建模，且所述车身模型的形状和材料属性与实际车辆相同，所述车身模型的材质至少包括钢或铝合金等金属。

车架是跨接在车辆前后车桥上的框架式结构，俗称大梁，是车辆的基体。一般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上。车架必须具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。车架的功用是支撑、连接汽车的各总成，使各总成保持相对正确的位置，并承受汽车内外的各种载荷。在有限元模型中，通常用壳单元对车架各构件进行建模，而连接则采用刚性点焊单元，螺栓单元。大量仿真计算经验表明，这些连接形式比较可靠。为获得车架梁之间相互作用力，可适当地定义它们之间的接触界面，从而可计算出车架的有效扭转刚度。车架与车辆其它部件之间的连接应根据所连接的部件来定义。一般情况下，大多数车辆部件都与车架刚性连接，或通过弹性元件连接。

具体地，所述车架模型使用有限元模型中的壳单元建模，所述车架模型的内部构件连接模型采用刚性点焊单元模型和/或螺栓单元模型，所述车架模型建模计算过程中的车架模型数据包括车架的有效扭转刚度、车辆部件与车架刚性连接数据弹性数据连接；

悬架是车辆车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，保证车辆能平顺行驶。在对护栏的碰撞模拟中，悬架在确定车辆轨迹和运动姿态(横摆、侧倾和俯仰)方面发挥着重要作用。悬架主要有两类：非独立悬架和独立悬架。非独立悬架结构特点是两侧车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面。而独立悬架每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。非独立悬架结构简单、成本低、强度高，多用在货车和大客车上。独立悬架质量轻，车辆稳定性和舒适性较好，多用于轿车。

所述悬架模型在有限元模型中采用简化模型，所述悬架模型的导向机构及减震器使用简单的壳体或实体单元建模，所述悬架模型的弹性元件或转向节用离散一维单元建模，以实现悬架的等效运动特性为原则。

车轮和轮胎组成了车轮总成，是车辆行驶系统的主要部件。车轮一方面支承着整车重量，缓冲路面传递的冲击载荷，另一方面通过轮胎和路面之间的附着作用力为车辆提供驱动力或制动力。车轮总成直接参与对护栏的碰撞过程。车轮总成建模时，要考虑两个要素，第一个是车轮可自由滚动，通过在两个刚体之间定义一个沿特定方向相对旋转的转动接头来实现。要考虑的第二个要素是轮胎。轮胎的变形以及与路面的摩擦应予以考虑。特别是轮胎内部空气可以用安全气囊压力体积来定义，以模拟轮胎的充气状态，可在碰撞模拟的有限元求解器中实现。

具体地，所述车轮模型包括轮毂模型和轮胎模型，所述车轮模型可自由滚动，所述轮胎模型的内部用安全气囊压力体积模拟充气状态，所述轮胎模型的表面与路面之间定义有静摩擦系数建模值和动态摩擦系数建模值，所述动摩擦系数建模值比实际轮胎动摩擦系数值低30％。

车辆侧向碰撞护栏时，转向能力和悬架特性一样，是影响车辆轨迹的最重要特性之一。特别是转向性能允许车辆前轮在碰撞的第一瞬间转弯，从而可调整随后碰撞中车辆的行驶轨迹。转向系统主要由方向盘、转向轴、转向器、转向横拉杆、减震机构及连接机构组成，

故而，所述转向系统模型包括方向盘模型、转向轴模型、转向器模型、转向横拉杆模型、减震机构模型及连接机构模型，所述转向系统模型中的转向横拉杆模型、方向盘模型和转向器模型使用壳体单元建模并进行配重，所述转向轴模型、转向横拉杆模型及连接机构模型用离散一维单元建模，所述转向系统模型还包括车辆前轮转弯组件模型。

车辆模型在转弯时，如图13所示，其车轮模型与其连接轴应全部相交于同一点O，这个点便是整个车辆转弯的中心点。这个共同的中心点O应该位于由固定后轴产生的轴线上。当前轮被操纵时，前轮的轴线要转动不同的角度，使其交点O始终在产生的轴线上。

所述护栏模型使用有限元模型中的金属板壳单元建模，所述金属板壳单元采用四边形单元及三角形单元划分网格，所述三角形单元不应超过护栏模型中单元总数的5％，且在单个钣金中不应超过其单元总数的10％；

所述车辆模型的各模型部件的连接和所述护栏模型的各模型部件的连接均通过焊接模型、胶粘模型及螺栓连接模型进行锚固连接；所述焊接模型使用有限元模型的刚性单元建模，焊接节点一一对应，焊接节点间的投影距离不超过7mm；焊接两个相邻板的两个焊接节点之间的最大距离不大于10mm，80％情况下不应该大于7mm；所述焊接模型的缝焊模型通过刚性连接焊缝中的各焊接节点来建模，并定义缝焊模型失效标准；所述胶粘模型胶粘处使用有限元模型的实体单元建模，如果胶粘处有结构性功能，则在重合的胶粘节点之间采用单自由度弹簧元件建模，提供足够的弹簧特性；如果胶粘处没有结构性功能，则忽略；所述螺栓连模型包括摩擦模型、接头滑移模型、螺栓张力模型、螺栓弯曲模型、螺栓剪切模型、接触定义模型、材料失效准则模型、螺栓预紧力模型和螺栓拉拔力模型。

具体建模时，其二维网格技术参数有以下建议：

1)一般性建议，通常碰撞过程中只有车体部分结构直接接触并撞击护栏(如正面碰撞中车体前部撞击、侧面碰撞或成角度碰撞过程中车身一侧受撞击)。在建立车辆模型时，需要对直接参与碰撞的车体局部结构采用更细网格，这样可以大大改善车体的碰撞行为，以及车身与护栏之间的接触过程。细化网格只在特定有限区域内进行，不会对计算时间产生大的影响。对于护栏模型，同样可以考虑将可能与碰撞车辆发生接触的横梁或护栏的其它结构进行网格细化。

在材料屈服和屈服后的模拟过程中，单元类型和单元尺寸对材料的强度影响很大。某些类型壳单元随尺寸减小而变软，这将很大程度上影响加速度值的计算。如果单元尺寸大，与原来的几何形状有明显的偏差，这样可能会改变部件的刚度。此外，如果单元尺寸过大，无法顺利捕捉到部件的变形，部件的响应也会太过刚硬。仿真分析中，对于较厚部件的失效可通过在壳体单元厚度方向上定义积分点来模拟，发生失效的时刻可能会有偏差。

在对车辆建模时，没有包含内饰、座椅、门锁机构及其它部件。缺失的部分以质量点的形式均布在车体结构上，一般这部分质量占整车质量的10％～20％。仅质量点来模拟部件的方法会影响车辆惯量。

2)几何细节定义准则

①孔和槽：孔的几何参数有：孔的直径D(或槽的最大尺寸)，孔和槽的定义遵循以下规则：

表1孔和槽的网格划分建议

尺寸	建议
		D<10mm	孔可以忽略。
D＝10～20mm	可将孔划分网格后成方形孔。
		20mm<D<40mm	孔周边用四边形单元环形均布，且至少应有六个单元。
D>40mm	按照建模尺寸，保留偶数单元。

②倒角

倒角的几何参数：倒角半径R。倒角的定义遵循下表2规则：

表2倒角网格划分建议

3)网格特征

金属板壳应使用四边形单元划分网格。可使用三角形单元来保持网格一致性，但三角形单元不应超过模型中单元总数的5％，而在单个钣金中不应超过其单元数的10％。

表3壳单元特征推荐性建议

4)焊接和连接

①点焊

点焊可采用刚性或可变形单元连接进行建模。需要连接的节点尽可能一一对应，两个连接节点的投影距离不应超过7mm。

②缝焊

缝焊可通过刚性连接焊缝中的节点来建模。

③胶粘连接

在结构采用粘胶(如：结构胶，玻璃胶)的情况下，粘接胶处应使用实体单元建模，允许在重合节点之间使用单自由度弹簧元件，但应提供足够计算验证弹簧特性。如果胶粘没有结构性功能，则可以忽略。

④螺栓连接

螺栓可以用一维梁单元建模，评估截面的刚度特性。模型螺栓的头部中心和螺母的理论中心应刚性连接到连接件的接触周围。

(3)三维网格技术参数(网格特征)

实体单元优先选用8节点六面体单元，五面体单元不应超过模型中单元总数的2％，四面体单元不应超过模型中单元总数的0.1％。网格中的关键区域可能需要更高的精度和专门的六面体单元。

表4实体单元特征推荐性建议

(4)车辆模型检查

①每个零件的单元应连续，保证其自由边只出现在零件的实际边界上；

②同一零件的单元其法线方向必须一致；

③每个薄壁零件的单元网格应位于零件的中面；

④除定义弹簧、铰链轴外，每个零件中不允许有重复的单元；

⑤模型中不允许出现穿透，按90％的结构厚度进行检查。

本发明所述的物理形态变化：指车辆模型碰撞护栏模型过程中，车辆模型的姿态、轨迹，车辆模型和护栏模型的形状变化。

本发明所述的车辆模型：是指按照现行标准比如行业标准《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01)规定中的车型比如小型客车、中型客车、鞍式列车等进行建模得到的车辆模型；还包括通过某种手段，比如根据交通流中存在较大比例的车型、或者路段经常出没的罐车、混凝土搅拌车等车型，可合理选取并建立的车辆模型，该车型的选取可以有一定的主观性，在车辆模型数据库中，该类型型的车辆模型可能是一个，也可能是多个，也可能没有，车辆模型的类型在车辆模型数据库中可以不断更新和丰富。在仿真碰撞模型中，一次碰撞有一辆车辆适应评价车辆模型与护栏模型进行碰撞。但是仿真碰撞模型并非是一成不变的，随着技术的成熟，可能会出现一次碰撞有多辆车辆模型与护栏模型进行碰撞。

总能量、沙漏能、质量增加：采用有限元方法建立的仿真模型可输出总能量、沙漏能、质量增加等参数，依据有限元计算方法，这三个参数的输出满足一定要求时，可认为仿真计算结果是可靠的，若不满足要求，则仿真模型计算结果可能不准确。负体积单元是采用有限元方法计算时，计算结果出现的一种不合理现象。

实施例2

一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证方法，采用上述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统进行车辆模型验证。

具体地，本发明所述的车辆模型验证方法，具体包括以下步骤：

(1)前期资料调研：获取车辆数据及碰撞条件等；

(2)通过有限元法的仿真模拟软件建立上述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型系统；其中，车辆模型应至少满足下述条件：

①车辆模型应具有真实的运动性能和准确的几何形状；

②车辆模型重要结构应采用有限元网格建模，简化部件可用具有惯性特性或功能特性的质量点或刚体表示；

③车辆模型坐标系应为：车辆长度方向为X轴，车辆宽度方向为Y轴，车辆高度方向为Z轴，X-Y-Z坐标系遵守右手定则；

④车辆模型应通过必要的测试对其整体模型和分模型的性能进行验证；

⑤护栏模型应能够应用于不同的车辆模型碰撞分析，并要求在数值上稳定；

⑥车辆模型应能够实现失效模式；

(3)车辆模型的验证

①分部件测试，

②整车测试；分别通过线形轨迹测试分模块、环形轨迹测试分模块和过减速带测试分模块进行线形轨迹测试、环形轨迹测试和过减速带测试；所述线形轨迹测试分模块使所述车辆模型以恒定速度100km/h，在线形轨道上沿其线形轨迹持续行驶30米以上；和/或所述环形轨迹测试分模块使所述车辆模型以恒定速度100km/h，在环形轨道上沿其环形轨迹持续行驶30米以上；其中，所述环形轨道包括带有不同坡度的高低起伏轨道。所述过减速带测试分模块使得所述车辆模型越过减速带模型，以测试悬架系统模型和车轮模型对来自于过减速带模型的较小冲击的响应情况；所述响应情况包括左前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、右前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、左后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、右后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、两个前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况和两个后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况

③整车碰撞测试；分贝通过刚性墙体碰撞测试分模块和可变形护栏碰撞测试分模块进行刚性墙体碰撞测试和可变形护栏碰撞测试。所述刚性墙体碰撞测试分模块用于模拟所述车辆模型从不同方向对刚性墙体模型进行碰撞并与实际的车辆碰撞墙体的撞击结果相比对使其得到验证。所述可变形护栏碰撞测试分模块根据实车足尺碰撞试验条件进行车辆模型碰撞护栏模型的至少两次仿真模拟分析，并将仿真模拟分析结果与实际实车足尺碰撞试验结果进行对比和一致性分析来最终验证所述车辆模型的有效性；所述仿真模拟分析结果中的车辆模型的动态外倾值Q与实际实车足尺碰撞试验结果中车辆真实的动态外倾值q必须满足Q<±(0.1q+0.05)米,和/或所述仿真模拟分析结果中的护栏模型的动态变形量P与实际实车足尺碰撞试验结果中护栏真实的动态变形量p的差值必须必须满足P<±(0.1p+0.05)米,和/或实际实车足尺碰撞试验结果中护栏真实的动态变形量达到最大值所用时间与所述仿真模拟分析结果中的护栏模型的动态变形量达到最大值所用时间的差值必须小于0.05s；和/或所述仿真模拟分析结果中所述车辆模型的防撞垫模型或防撞端头模型的横向位移G与实际实车足尺碰撞试验结果中防撞垫或防撞端头的横向位移g的差值必须满足G<±(0.1g+0.05)米。所述仿真模拟分析结果中所述假人模型的碰撞后乘员加速度应小于200m/s²，且所述假人模型的碰撞后乘员加速度A与实际实车足尺碰撞试验结果中真实乘员加速度a必须满足A＝a(1±20％)，和/或所述假人模型的碰撞后乘员碰撞速度V应小于12m/s，且所述假人模型的乘员碰撞速度V与实际实车足尺碰撞试验结果中真实乘员碰撞速度v必须满足V＝v(1±20％)。

(3)根据现行《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01)中阻挡功能、缓冲功能和导向功能对应的指标要求，评判用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型的可靠性并编制《公路护栏安全性能仿真评价车辆模型验证报告》。

所述《公路护栏安全性能仿真评价车辆模型验证报告》内容示意如下：

首页为车辆模型验证报告扉页，次页为(注意事项)

注意事项包括如下内容：

1.报告每页都应盖有检测专用章的骑缝章，否则视为无效；

2.报告无主检、审核、批准人签字无效；

3.报告涂改无效，复印件未加盖评价单位检测专用章无效；

4.报告结果只对仿真护栏有效。

其次为车辆模型验证报告提纲，提纲后为正文：

1车辆模型

车辆整备质量、车辆配重的位置和质量、车辆尺寸(前轮轮距、车轮半径(空载状态)、轴距(最远轴间)、车辆总长、车辆总宽等)、单元类型和数量、节点数量、整车模型图片等。

2验证内容

2.1零部件测试

车辆模型的零部件测试包括：每个车轮应单独加载。前悬车轮和后悬车轮应分别加对称载荷前悬车轮和后悬车轮应分别加非对称载荷。并提供测试过程悬架运动的动画。载荷传递至车轮的载荷-位移曲线。车轮质心位移随时间变化的曲线。

2.2整车测试

(1)线形/环形轨迹测试

车辆模型的线形/环形轨迹测试包括：线形轨迹测试和环形轨迹测试，并提供线形/环形轨迹测试过程中加速度随时间变化曲线和动能和总能量随时间变化曲线。

(2)过减速带测试

车辆模型的过减速带测试包括：两个前轮过减速带测试、两个后轮过减速带测试、右前轮过减速带测试、左前轮过减速带测试、右后轮过减速带测试、左后轮过减速带测试，并提供过减速带测试过程中加速度随时间变化曲线、动能和总能量随时间变化曲线。

(3)刚性墙碰撞测试

车辆模型的刚性墙碰撞测试提供整车碰撞刚性墙测试过程中加速度随时间变化曲线。动能和总能量随时间变化曲线。

(4)变形护栏碰撞测试

整车碰撞变形护栏测试将仿真结果与实车碰撞试验进行对比，具体内容如下：

1.碰撞后护栏变形对比：

2.车辆模型运行轨迹对比：

3.乘员碰撞速度时间历程对比：

4.仿真与实车试验结果指标对比：

表5仿真与实车试验结果对比表

3验证结论

(1)车辆模型有效性

根据仿真过程中是否出现本标准规定的导致无效仿真的异常情况，给出仿真有效性结论。

表6车辆模型有效性验证及评估表

验证及评估准则	是/否
		仿真结果在物理上是可以接受的
总能量的变化(变化不应超过5％)
		沙漏对总能量(应小于总能量的5％)
质量增加(所有部件的增加质量应小于总质量的5％)
		没有单元爆炸
没有负体积的体单元
		考虑加载速度的影响

(2)结论

根据仿真验证结果，给出车辆模型是否有效的结论。若在整车碰撞护栏的测试中仿真结果与试验结果对比超出误差范围，可在报告中说明其原由及合理性，并由专家评审通过方可认为有效。

车辆主要技术参数

小型客车的主要技术参数应符合表7的要求。

表7小型客车的主要技术参数要求

大型客车的主要技术参数应符合表8的要求。

表8大型客车的主要技术参数要求

大型客车的主要技术参数应符合表9的要求。

表9大型货车的主要技术参数要求

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改变，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，包括车辆模型建立系统和车辆模型验证系统，所述车辆模型建立系统包括分部件模型建立模块和整车模型建立模块，所述车辆模型验证系统包括分部件测试模块、整车测试模块和整车碰撞测试模块；

所述分部件测试模块对所述分部件模型建立模块建立的各分部件模型进行测试验证、所述整车测试模块对所述整车模型建立模块建立的整车模型进行测试验证；所述整车碰撞测试模块对所述车辆模型碰撞后的仿真模拟分析结果与实际实车足尺碰撞试验结果进行比对使其得到验证；

所述整车测试模块包括线形轨迹测试分模块、环形轨迹测试分模块和过减速带测试分模块，所述整车碰撞测试模块包括刚性墙体碰撞测试分模块和可变形护栏碰撞测试分模块。

2.根据权利要求1所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，所述线形轨迹测试分模块使所述车辆模型以恒定速度100km/h，在线形轨道上沿其线形轨迹持续行驶30米以上；和/或所述环形轨迹测试分模块使所述车辆模型以恒定速度100km/h，在环形轨道上沿其环形轨迹持续行驶30米以上；和/或所述环形轨道包括带有不同坡度的高低起伏轨道。

3.根据权利要求1所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，所述过减速带测试分模块使得所述车辆模型越过减速带模型，以测试悬架系统模型和车轮模型对来自于减速带模型的较小冲击的响应情况；所述响应情况包括左前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、右前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、左后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、右后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况、两个前车轮模型过减速带模型的冲击响应情况和两个后车轮模型过减速带模型的冲击响应情况。

4.根据权利要求1所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，所述刚性墙体碰撞测试分模块用于模拟所述车辆模型从不同方向对刚性墙体模型进行碰撞并与实际的车辆碰撞墙体的撞击结果相比对，使其得到验证。

5.根据权利要求1所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，所述可变形护栏碰撞测试分模块根据实车足尺碰撞试验条件进行车辆模型碰撞护栏模型的至少两次仿真模拟分析，并将仿真模拟分析结果与实际实车足尺碰撞试验结果进行对比和一致性分析来最终验证所述车辆模型的有效性；所述仿真模拟分析结果中的车辆模型的动态外倾值Q与实际实车足尺碰撞试验结果中车辆真实的动态外倾值q必须满足Q<±(0.1q+0.05)米,和/或所述仿真模拟分析结果中的护栏模型的动态变形量P与实际实车足尺碰撞试验结果中护栏真实的动态变形量p的差值必须必须满足P<±(0.1p+0.05)米,和/或实际实车足尺碰撞试验结果中护栏真实的动态变形量达到最大值所用时间与所述仿真模拟分析结果中的护栏模型的动态变形量达到最大值所用时间的差值必须小于0.05s；和/或所述仿真模拟分析结果中所述车辆模型的防撞垫模型或防撞端头模型的横向位移G与实际实车足尺碰撞试验结果中防撞垫或防撞端头的横向位移g的差值必须满足G<±(0.1g+0.05)米。

6.根据权利要求5所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，所述仿真模拟分析结果中所述护栏模型的失效模式与实际实车足尺碰撞试验结果中护栏的失效模式相同；所述车辆模型的失效模式与实际实车足尺碰撞试验结果中车辆的失效模式相同；所述失效模式包括失效部件及其失效的先后顺序，具体比较时，仅允许最后失效部件存在偏差。

7.根据权利要求6所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，所述车辆模型还包括假人模型，所述仿真模拟分析结果中所述假人模型的碰撞后乘员加速度应小于200m/s²，且所述假人模型的碰撞后乘员加速度A与实际实车足尺碰撞试验结果中真实乘员加速度a必须满足A＝a(1±20％)，和/或所述假人模型的碰撞后乘员碰撞速度V应小于12m/s，且所述假人模型的乘员碰撞速度V与实际实车足尺碰撞试验结果中真实乘员碰撞速度v必须满足V＝v(1±20％)。

8.根据权利要求1所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，所述分部件测试模块包括对悬架系统模型进行负载验证的悬架负载测试模块，所述悬架负载测试模块包括单轮负载测试分模块、对称负载测试分模块和非对称负载测试分模块；所述单轮负载测试分模块对所述悬架系统模型中的单一车轮模型加载负载并记录悬架系统模型的稳定性；所述悬架对称负载测试分模块对所述悬架系统模型中前悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载相同负载并记录前悬架系统模型的稳定性，和/或对所述悬架系统模型中后悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载相同负载并记录后悬架系统模型的稳定性；和/或所述非对称负载测试分模块对所述前悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载不同负载并记录前悬架系统模型的稳定性，或对所述后悬架系统分模型的两个车轮模型同时加载不同负载并记录后悬架系统模型的稳定性，或对所述前悬架系统分模型和所述后悬架系统分模型的车轮模型同时加载不同负载并记录悬架系统模型的整体稳定性。

9.根据权利要求1所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统，其特征在于，还包括车辆模型验证报告输出模块，所述车辆模型验证报告包括所述车辆模型的车辆类型、车辆模型整备质量、车辆模型配重的位置和质量、车辆尺寸数据、分部件模型的类型和数量、整车模型的节点数量、整车模型图片等，所述车辆尺寸数据包括前轮轮距、空载状态下的车轮半径、轴距、车辆总长、车辆总宽；所述车辆模型验证报告还包括所述车辆模型验证系统的车辆模型验证方案及车辆模型验证结果。

10.一种用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证方法，使用权利要求1-9之一所述的用于护栏安全性能仿真评价的车辆模型验证系统进行车辆模型验证。

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