CN114969964A - 车载显示屏随机振动仿真方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种车载显示屏随机振动仿真方法、装置、终端及存储介质。包括以下步骤：步骤一、布置加速度传感器；步骤二、对加速器信号进行测试与处理；步骤三、对加速度包络信号的制作与格式进行设定；步骤四、对车载显示屏进行建模；步骤五、对模态分析载荷步进行设定；步骤六、基于模态结果的响应分析对载荷步进行设定；步骤七、对仿真结果进行评价。本发明通过应用分析手段验证车载显示屏结构的随机振动强度，可在产品开发概念阶段和开模前进行相应验证，同时能够根据情况考虑内饰相关的连接零件，尽可能保证实际使用状态。

Description

车载显示屏随机振动仿真方法、装置、终端及存储介质

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种车载显示屏随机振动仿真方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

近年来随着电子产品的更新换代，车载显示屏越来越受用户的追捧，在不同级别的乘用车座舱内，显示屏的造型、数量、布置位置以及尺寸越发多样化，显示屏安装结构的强度性能也相应的受到制造商的关注。

汽车在驾驶过程中的冲击是内饰安装相应部件的主要受载形式之一，由于现如今显示屏的大跨度，安装位置不确定性的特点，考察车载显示屏的耐冲击性刻不容缓。

汽车在驾驶过程中的颠簸振动受载是内饰安装相应部件的主要受载形式之一，由于现如今显示屏的大跨度，安装位置不确定性的特点，考察车载显示屏的随机振动强度刻不容缓。其传统手段以试验为主，由于开发条件限制，约束车载显示屏的固定位置位于刚性较大的夹具之中，与实际其使用条件相差甚远。

发明内容

本发明提供了车载显示屏随机振动仿真方法、装置、终端及存储介质，通过应用分析手段验证车载显示屏结构的随机振动强度，可在产品开发概念阶段和开模前进行相应验证，同时能够根据情况考虑内饰相关的连接零件，尽可能保证实际使用状态，克服了现有振动试验验证手段的缺点。

本发明实施例结合附图说明如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种车载显示屏随机振动仿真方法，包括以下步骤：

步骤一、布置加速度传感器；

步骤二、对加速器信号进行测试与处理；

步骤三、对加速度包络信号的制作与格式进行设定；

步骤四、对车载显示屏进行建模；

步骤五、对模态分析载荷步进行设定；

步骤六、基于模态结果的响应分析对载荷步进行设定；

步骤七、对仿真结果进行评价。

进一步的，所述步骤一的具体方法如下：

据车载显示屏的安装特点，对车载显示屏相连的车身相应环境零部件进行截取，截取边界作为研究边界；在截取边界线的位置，进行加速度传感器的布置。

进一步的，所述步骤二的具体方法如下：

21)根据产品开发要求，按照相应标准规范进行实际路况的加速度信号采集；

22)将所有的加速度信号，每个加速度传感器为X、Y、Z三个方向，进行去毛刺及趋势项处理后，转换为纵轴单位为重力加速度g，横轴为时间s的信号；

23)对每个加速度信号的时间域历程信号A(t)，转换为频率域功率谱密度PSD曲线，PSD曲线纵轴单位为谱密度g^2/Hz，横轴单位为频率Hz；

A(t)的自相关函数为式(1)：

(t)的功率谱密度即为对(1)进行傅里叶变化，得到(2)：

进一步的，所述步骤三的具体方法如下：

31)将同一方向的所有加速度PSD信号叠加为同一图表中，制作PSD包络线，其中X、Y、Z三个方向分别制作；并将定义设置为ABQUS计算平台格式，以上X、Y、Z三个方向，每个方向的PSD包络载荷谱针对单一通道的随机响应分析的载荷处理；

其中，针对单一通道的随机响应分析的载荷处理是指，模型系统的激励点仅有一个，而仅有的一个激励点仅有一个方向的激励载荷，一个方向的激励载荷为加速度PSD信号，为标准规定的或采集的加速度时域信号经过转换得到的，单位统一为g^2/Hz；

32)将模型系统的截取边界统一为一个激励点，分别计算X、Y、Z方向的随机响应分析，所用信号即为PSD信号；应用*PSD-DEFINITION，TYPE＝BASE，G＝g关键字定义，作为输入准备；

33)根据计算情况，如X、Y、Z三个方向要求的激励谱相同，则仅应用关键字定义一次，待后续三个方向随机响应载荷步中分别引用同一个PSD定义即可；如X、Y、Z三个方向要求的激励谱不相同，则应用关键字分别定义，通过“NAME＝XX”的卡片以示区分，在后续三个方向随机响应载荷步分别引用各自要求的激励谱即可。

进一步的，所述步骤四的具体方法如下：

41)在分析前判断车载显示屏的连接特点以及相连的车身相应零部件在三个方向的冲击影响，进行局部模型的边界的选择与截取，所截取的边界即为加速度传感器布置的位置；处理后，单独保存以进入步骤42)；截取边界距离车载显示屏边沿距离L＞100mm；

42)步骤41)保存的截取几何数据在hypermesh软件平台中导入，基于ABAQUS模板环境下，不同的零件进行不同类型特征的网格剖分，并进行模型连接；

43)网格划分完毕后，进行参数设定；针对不同类型的单元组，赋予不同类型的属性，即实体单元赋予实体属性，壳单元赋予板壳属性；并且根据设计参数，赋予不同零件的材料信息，材料仅仅体现线弹性参数特性即可，即材料特性包括密度、弹性模量、泊松比；

44)对环境件进行建模。

进一步的，所述步骤五的具体方法如下：

51)对研究边界即截取边界进行约束，根据PSD信号的频率范围进行整体显示屏模型约束模态的抽取，并输出模态应力结果，作为分析的输入；在ABAQUS平台基础上，应用关键字*FREQUENCY来定义载荷步；

52)针对模态分析的整体模型约束状态，将模型系统的截取边界统一进行全约束；应用关键字*boundary来实现约束状态定义；

53)针对模态分析的频率抽取范围，设定为0～100Hz，或者根据PSD信号的覆盖频率范围，作为抽取范围；

54)针对模态结果的输出，要求模态应力的输入，作为后续的输入，其余输出指标根据实际需求进行选择。

进一步的，所述步骤六的具体方法如下：

61)基于特定的模态阻尼，设定频域响应分析步，模态应力向量与加速度PSD包络向量乘积，输出X、Y、Z方向的mises应力RMS结果；应用关键字*RANDOM RESPONSE设定，频率范围与PSD信号覆盖范围和模态抽取范围一致；

62)引入激励信号，根据当前的载荷步要求引用通过*PSD-DEFINITION定义的载荷激励谱，应用*CORRELATION并且设置TYPE＝CORRELATED来定义信号的引入设置；

63)设置激励，激励方式为“基础运动”，并应用关键字*base motion来定义激励信息，激励类型设置为加速度，设置激励的方向，并关联激励信号。

64)设置要得到响应分析结果，输出为Mises应力的RMS值；

其中，随机响应分析载荷步分别针对X、Y、Z三个方向，各设定一遍；

进一步的，所述步骤七的具体方法如下：

根据得到的mises应力RMS结果与目标值比对，对结构的随机振动强度进行评价；

评价前、后壳、其余塑质结构以及金属钣金支架结构，分别在X、Y、Z三个方向，结构最大Mises应力的RMS值＜0.4倍的材料屈服极限，视为结构合格。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车载显示屏随机振动仿真装置，包括：

布置模块，用于布置加速度传感器；

测试与处理模块，用于对加速器信号进行测试与处理；

第一设定模块，用于对加速度包络信号的制作与格式进行设定；

建模模块，用于对车载显示屏进行建模；

第二设定模块，用于对模态分析载荷步进行设定；

第三设定模块，用于基于模态结果的响应分析对载荷步进行设定；

评价模块，用于对仿真结果进行评价。

第三方面，提供一种终端，包括：

一个或多个处理器；

用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；

其中，所述一个或多个处理器被配置为：

执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

第五方面，提供一种应用程序产品，当应用程序产品在终端在运行时，使得终端执行本发明实施例的第一方面所述的方法。

本发明的有益效果为：

本发明通过应用分析手段验证车载显示屏结构的随机振动强度，可在产品开发概念阶段和开模前进行相应验证，同时能够根据情况考虑内饰相关的连接零件，尽可能保证实际使用状态，克服了现有振动试验验证手段的缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明所述一种车载显示屏随机振动仿真方法的流程图；

图2为截取边界的示意图；

图3为转换示意图；

图4为PDS包络线示意图；

图5为随机响应分析载荷步的设定示意图；

图6为本发明所述一种车载显示屏随机振动仿真装置的结构示意图；

图7为一种终端结构示意框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：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。同时，在本发明的描述中，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。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种车载显示屏随机振动仿真方法的流程图，本实施例可适用于车载显示屏随机振动仿真的情况，该方法可以由本发明实施例中的一种车载显示屏随机振动仿真装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现。

一种车载显示屏随机振动仿真方法，包括以下步骤：

步骤一、布置加速度传感器；

设置研究边界，在边界线上按需布置所需加速度传感器。

根据车载显示屏的安装特点，对车载显示屏相连的车身相应环境零部件进行截取，截取边界作为研究边界，以使仿真结果更接近实车使用特点，截取边界入图2所示。

在截取边界线的位置，根据条件进行加速度传感器的布置。

布置的加速度传感器的位置、数量根据条件确定，不做具体要求，原则上，加速度传感器数量越多，布置越密集越好。

步骤二、对加速器信号进行测试与处理；

进行整车路试，采集加速度信号，并将布置的传感器加速度信号转化为加速度PSD曲线(X、Y、Z三个方向)。

21)根据产品开发要求，按照相应标准规范进行实际路况的加速度信号采集；

22)将所有的加速度信号，每个加速度传感器为X、Y、Z三个方向，进行去毛刺及趋势项等必要的处理后，转换为纵轴单位为重力加速度g，横轴为时间s的信号；

23)对每个加速度信号的时间域历程信号A(t)，转换为频率域功率谱密度PSD曲线，PSD曲线纵轴单位为谱密度g^2/Hz，横轴单位为频率Hz，转换示意图如图3所示。

A(t)的自相关函数为式(1)：

A(t)的功率谱密度即为对(1)进行傅里叶变化，得到(2)：

步骤三、对加速度包络信号的制作与格式进行设定；

31)将同一方向的所有加速度PSD信号叠加为同一图表中，制作PSD包络线，其中X、Y、Z三个方向分别制作，如图4所示；并将定义设置为ABQUS计算平台格式，以上X、Y、Z三个方向，每个方向的PSD包络载荷谱针对单一通道的随机响应分析的载荷处理；

其中，针对单一通道的随机响应分析的载荷处理是指，模型系统的激励点仅有一个，而仅有的一个激励点仅有一个方向的激励载荷，一个方向的激励载荷为加速度PSD信号，为标准规定的或采集的加速度时域信号经过转换得到的，单位统一为g^2/Hz；

32)将模型系统的截取边界统一为一个激励点，分别计算X、Y、Z方向的随机响应分析，所用信号即为PSD信号；应用*PSD-DEFINITION，TYPE＝BASE，G＝g关键字定义，作为输入准备；

33)根据计算情况，如X、Y、Z三个方向要求的激励谱相同，则仅应用关键字定义一次，待后续三个方向随机响应载荷步中分别引用同一个PSD定义即可；如X、Y、Z三个方向要求的激励谱不相同，则应用关键字分别定义，通过“NAME＝XX”的卡片以示区分，在后续三个方向随机响应载荷步分别引用各自要求的激励谱即可。

步骤四、对车载显示屏进行建模；

显示屏及环境件几何数据按研究边界截取，划分网格，并在ABAQUS平台基础上进行必要的参数设定；

41)在分析前判断车载显示屏的连接特点以及相连的车身相应零部件在三个方向的冲击影响，进行局部模型的边界的选择与截取，所截取的边界即为加速度传感器布置的位置；处理后，单独保存以进入步骤42)；截取边界距离车载显示屏边沿距离L＞100mm；

42)步骤41)保存的截取几何数据在hypermesh软件平台中导入，基于ABAQUS模板环境下，不同的零件进行不同类型特征的网格剖分，并进行模型连接；比如，玻璃盖板与TFT模组、PCB组件采用C3D8类型六面体单元；前、后壳、其余塑质结构等采用C3D4类型四面体单元；钣金支架采用s3或s4类型壳单元等待；

43)网格划分完毕后，进行参数设定；针对不同类型的单元组，赋予不同类型的属性，即实体单元赋予实体属性，壳单元赋予板壳属性；并且根据设计参数，赋予不同零件的材料信息，材料仅仅体现线弹性参数特性即可，即材料特性包括密度、弹性模量、泊松比；如显示屏存在卡扣连接，则赋予卡扣弹簧属性，并赋予卡扣线性刚度值。

44)对环境件进行建模，无特殊要求，原则上遵循单元数量最小原则。

步骤五、对模态分析载荷步进行设定；

51)对研究边界即截取边界进行约束，根据PSD信号的频率范围进行整体显示屏模型约束模态的抽取，并输出模态应力结果，作为分析的输入；在ABAQUS平台基础上，应用关键字*FREQUENCY来定义载荷步；

52)针对模态分析的整体模型约束状态，将模型系统的截取边界统一进行全约束；应用关键字*boundary来实现约束状态定义；

53)针对模态分析的频率抽取范围，设定为0～100Hz，或者根据PSD信号的覆盖频率范围，作为抽取范围；

54)针对模态结果的输出，要求模态应力的输入，作为后续的输入，其余输出指标根据实际需求进行选择。

步骤六、基于模态结果的响应分析对载荷步进行设定；

61)基于特定的模态阻尼，设定频域响应分析步，模态应力向量与加速度PSD包络向量乘积，输出X、Y、Z方向的mises应力RMS结果；应用关键字*RANDOM RESPONSE设定，频率范围与PSD信号覆盖范围和模态抽取范围一致；

62)引入激励信号，根据当前的载荷步要求引用通过*PSD-DEFINITION定义的载荷激励谱，应用*CORRELATION并且设置TYPE＝CORRELATED来定义信号的引入设置；

63)设置激励，激励方式为“基础运动”，并应用关键字*base motion来定义激励信息，激励类型设置为加速度，设置激励的方向，并关联激励信号。

64)设置要得到响应分析结果，输出为Mises应力的RMS值；

其中，随机响应分析载荷步分别针对X、Y、Z三个方向，各设定一遍，如图5所示。

步骤七、对仿真结果进行评价。

根据得到的mises应力RMS结果与目标值比对，对结构的随机振动强度进行评价；

评价前、后壳、其余塑质结构以及金属钣金支架结构，分别在X、Y、Z三个方向，结构最大Mises应力的RMS值＜0.4倍的材料屈服极限，视为结构合格(以上结构，与刚性耦合直接相连的单元不看做考察范围内)。

实施例二

参阅图6，一种车载显示屏随机振动仿真装置，其特征在于，包括：

布置模块，用于布置加速度传感器；

测试与处理模块，用于对加速器信号进行测试与处理；

第一设定模块，用于对加速度包络信号的制作与格式进行设定；

建模模块，用于对车载显示屏进行建模；

第二设定模块，用于对模态分析载荷步进行设定；

第三设定模块，用于基于模态结果的响应分析对载荷步进行设定；

评价模块，用于对仿真结果进行评价。

实施例三

图7是本申请实施例提供的一种终端的结构框图，该终端可以是上述实施例中的终端。该终端300可以是便携式移动终端，比如：智能手机、平板电脑。终端300还可能被称为用户设备、便携式终端等其他名称。

通常，终端300包括有：处理器301和存储器302。

处理器301可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器301还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是有形的和非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器301所执行以实现本申请中提供的一种车载显示屏随机振动仿真方法。

在一些实施例中，终端300还可选包括有：外围设备接口303和至少一个外围设备。具体地，外围设备包括：射频电路304、触摸显示屏305、摄像头306、音频电路307、定位组件308和电源309中的至少一种。

外围设备接口303可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器301和存储器302。在一些实施例中，处理器301、存储器302和外围设备接口303被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器301、存储器302和外围设备接口303中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路304用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路304通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路304将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路304包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路304可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路304还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。

触摸显示屏305用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。触摸显示屏305还具有采集在触摸显示屏305的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器301进行处理。触摸显示屏305用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，触摸显示屏305可以为一个，设置终端300的前面板；在另一些实施例中，触摸显示屏305可以为至少两个，分别设置在终端300的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，触摸显示屏305可以是柔性显示屏，设置在终端300的弯曲表面上或折叠面上。甚至，触摸显示屏305还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。触摸显示屏305可以采用LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件306用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件306包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头用于实现视频通话或自拍，后置摄像头用于实现照片或视频的拍摄。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能，主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件306还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路307用于提供用户和终端300之间的音频接口。音频电路307可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器301进行处理，或者输入至射频电路304以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端300的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器301或射频电路304的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路307还可以包括耳机插孔。

定位组件308用于定位终端300的当前地理位置，以实现导航或LBS(LocationBased Service，基于位置的服务)。定位组件308可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、中国的北斗系统或俄罗斯的伽利略系统的定位组件。

电源309用于为终端300中的各个组件进行供电。电源309可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源309包括可充电电池时，该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池，无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构并不构成对终端300的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

实施例四

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的一种车载显示屏随机振动仿真方法。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

实施例五

在示例性实施例中，还提供了一种应用程序产品，包括一条或多条指令，该一条或多条指令可以由上述装置的处理器301执行，以完成上述一种车载显示屏随机振动仿真方法。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施模式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种车载显示屏随机振动仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、布置加速度传感器；

步骤二、对加速器信号进行测试与处理；

步骤三、对加速度包络信号的制作与格式进行设定；

步骤四、对车载显示屏进行建模；

步骤五、对模态分析载荷步进行设定；

步骤六、基于模态结果的响应分析对载荷步进行设定；

步骤七、对仿真结果进行评价。

2.根据权利要求1所述的一种车载显示屏机械冲击仿真方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：

据车载显示屏的安装特点，对车载显示屏相连的车身相应环境零部件进行截取，截取边界作为研究边界；在截取边界线的位置，进行加速度传感器的布置。

3.根据权利要求1所述的一种车载显示屏机械冲击仿真方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：

21)根据产品开发要求，按照相应标准规范进行实际路况的加速度信号采集；

22)将所有的加速度信号，每个加速度传感器为X、Y、Z三个方向，进行去毛刺及趋势项处理后，转换为纵轴单位为重力加速度g，横轴为时间s的信号；

23)对每个加速度信号的时间域历程信号A(t)，转换为频率域功率谱密度PSD曲线，PSD曲线纵轴单位为谱密度g^2/Hz，横轴单位为频率Hz；

时域信号A(t)的自相关函数为式(1)：

A(t)的功率谱密度即为对(1)进行傅里叶变化，得到(2)：

4.根据权利要求1所述的一种车载显示屏机械冲击仿真方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：

31)将同一方向的所有加速度PSD信号叠加为同一图表中，制作PSD包络线，其中X、Y、Z三个方向分别制作；并将定义设置为ABQUS计算平台格式，以上X、Y、Z三个方向，每个方向的PSD包络载荷谱针对单一通道的随机响应分析的载荷处理；

其中，针对单一通道的随机响应分析的载荷处理是指，模型系统的激励点仅有一个，而仅有的一个激励点仅有一个方向的激励载荷，一个方向的激励载荷为加速度PSD信号，为标准规定的或采集的加速度时域信号经过转换得到的，单位统一为g^2/Hz；

32)将模型系统的截取边界统一为一个激励点，分别计算X、Y、Z方向的随机响应分析，所用信号即为PSD信号；应用*PSD-DEFINITION，TYPE＝BASE，G＝g关键字定义，作为输入准备；

33)根据计算情况，如X、Y、Z三个方向要求的激励谱相同，则仅应用关键字定义一次，待后续三个方向随机响应载荷步中分别引用同一个PSD定义即可；如X、Y、Z三个方向要求的激励谱不相同，则应用关键字分别定义，通过“NAME＝XX”的卡片以示区分，在后续三个方向随机响应载荷步分别引用各自要求的激励谱即可。

5.根据权利要求1所述的一种车载显示屏机械冲击仿真方法，其特征在于，所述步骤四的具体方法如下：

41)在分析前判断车载显示屏的连接特点以及相连的车身相应零部件在三个方向的冲击影响，进行局部模型的边界的选择与截取，所截取的边界即为加速度传感器布置的位置；处理后，单独保存以进入步骤42)；截取边界距离车载显示屏边沿距离L＞100mm；

42)步骤41)保存的截取几何数据在hypermesh软件平台中导入，基于ABAQUS模板环境下，不同的零件进行不同类型特征的网格剖分，并进行模型连接；

43)网格划分完毕后，进行参数设定；针对不同类型的单元组，赋予不同类型的属性，即实体单元赋予实体属性，壳单元赋予板壳属性；并且根据设计参数，赋予不同零件的材料信息，材料仅仅体现线弹性参数特性即可，即材料特性包括密度、弹性模量、泊松比；

44)对环境件进行建模。

6.根据权利要求1所述的一种车载显示屏机械冲击仿真方法，其特征在于，所述步骤五的具体方法如下：

51)对研究边界即截取边界进行约束，根据PSD信号的频率范围进行整体显示屏模型约束模态的抽取，并输出模态应力结果，作为分析的输入；在ABAQUS平台基础上，应用关键字*FREQUENCY来定义载荷步；

52)针对模态分析的整体模型约束状态，将模型系统的截取边界统一进行全约束；应用关键字*boundary来实现约束状态定义；

53)针对模态分析的频率抽取范围，设定为0～100Hz，或者根据PSD信号的覆盖频率范围，作为抽取范围；

54)针对模态结果的输出，要求模态应力的输入，作为后续的输入，其余输出指标根据实际需求进行选择。

7.根据权利要求1所述的一种车载显示屏机械冲击仿真方法，其特征在于，所述步骤六的具体方法如下：

61)基于特定的模态阻尼，设定频域响应分析步，模态应力向量与加速度PSD包络向量乘积，输出X、Y、Z方向的mises应力RMS结果；应用关键字*RANDOM RESPONSE设定，频率范围与PSD信号覆盖范围和模态抽取范围一致；

62)引入激励信号，根据当前的载荷步要求引用通过*PSD-DEFINITION定义的载荷激励谱，应用*CORRELATION并且设置TYPE＝CORRELATED来定义信号的引入设置；

63)设置激励，激励方式为“基础运动”，并应用关键字*base motion来定义激励信息，激励类型设置为加速度，设置激励的方向，并关联激励信号。

64)设置要得到响应分析结果，输出为Mises应力的RMS值；

其中，随机响应分析载荷步分别针对X、Y、Z三个方向，各设定一遍；

所述步骤七的具体方法如下：

根据得到的mises应力RMS结果与目标值比对，对结构的随机振动强度进行评价；

评价前、后壳、其余塑质结构以及金属钣金支架结构，分别在X、Y、Z三个方向，结构最大Mises应力的RMS值＜0.4倍的材料屈服极限，视为结构合格。

8.一种车载显示屏机械冲击仿真装置，其特征在于，包括：

布置模块，用于布置加速度传感器；

测试与处理模块，用于对加速器信号进行测试与处理；

第一设定模块，用于对加速度包络信号的制作与格式进行设定；

建模模块，用于对车载显示屏进行建模；

第二设定模块，用于对模态分析载荷步进行设定；

第三设定模块，用于基于模态结果的响应分析对载荷步进行设定；

评价模块，用于对仿真结果进行评价。

9.一种终端，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；

其中，所述一个或多个处理器被配置为：

执行如权利要求1至7任一所述的一种车载显示屏机械冲击仿真方法。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行如权利要求1至7任一所述的一种车载显示屏机械冲击仿真方法。

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