CN115809514A - 一种汽车碰撞仿真模型建立方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车碰撞安全仿真技术领域，公开了一种汽车碰撞仿真模型建立方法、设备和存储介质。该方法包括基于有限元软件，建立汽车碰撞工况仿真模型，获取仿真结果；对所述汽车碰撞工况仿真模型进行处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型；计算所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值；确定汽车碰撞时各路径荷载的分布情况和所述各路径荷载的刚度信息；将所述分布情况和所述刚度信息输入至所述汽车碰撞工况简化仿真模型中，得到汽车碰撞仿真结果。本申请有益效果为采用弹簧减振器装置并结合车辆变形信息计算获得碰撞结构的载荷传递分布参数及刚度信息参数，进而保证仿真准确并提高仿真效率，且节省大量的计算时间。

Description

一种汽车碰撞仿真模型建立方法、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及汽车碰撞安全仿真技术领域，尤其涉及一种汽车碰撞仿真模型建立方法、设备和存储介质。

背景技术

目前国内外主要采用有限元法进行整车结构安全的仿真计算，涉及到的软件包括Ls-dyna、Pam-carsh和Ridios。对于整车有限元模型，其有限元的网格数量越多，越能够保证仿真计算结果的精确性，但是为了最大限度的保证模型的准确，导致这种模型的网格规模往往较大，在进行车辆碰撞仿真计算时，模型的计算耗费时间较长，而碰撞安全的结构优化又需要大量算例分析验证方案，所以此方法的效率较低。

现有技术方面，包括专利CN201910960178.3(一种汽车碰撞模型简化方法及对其碰撞性能的开发方法)及CN201710351275.3 (汽车碰撞简化参数化有限元模型的建立方法)提出了简化方法，但目前所有提出的模型简化方法，由于仿真精度很差，只是简单的截取及补充定义转动惯量，没有充分考虑碰撞结构的载荷传递分布，进而导致仿真结果错误，且都无法实际应用到企业开发中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车碰撞仿真模型建立方法、设备和存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

本申请提供了一种汽车碰撞仿真模型建立方法，包括：

基于有限元软件，建立汽车碰撞工况仿真模型，获取仿真结果；

对所述汽车碰撞工况仿真模型进行处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型；

根据所述仿真结果，计算所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值；

根据所述仿真结果，计算获得整车各个重要载荷传递路径的力与时间曲线，依据碰撞最大变形时刻的冲量，确定各载荷路径分布参数；

基于所述总刚度数值及汽车碰撞时各路径荷载的分布情况，确定所述各路径荷载的刚度信息；

将所述分布情况和所述刚度信息输入至所述汽车碰撞工况简化仿真模型中，从而完成汽车碰撞仿真模型的构建。

优选地，对所述汽车碰撞工况仿真模型进行处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型，其中过程包括：

将所述汽车碰撞工况仿真模型进行模型简化处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型，所述汽车碰撞工况简化仿真模型包括变形区域模型和非变形区域模型，其中，所述变形区域模型为用于搭建最终模型的简化的模型，所述非变形区域模型为用于获得补充信息的模型；其中，所述变形区域模型处理过程包括根据汽车的荷载传递路径，布置弹簧单元的刚度化，并获取到所述汽车的质心和后轴心，求得所述汽车的所述质心和所述后轴心的配重质量，将所述配重质量输入至所述变形区域模型中，得到最终的所述变形区域模型；所述非变形区域模型包括剔除最终的所述变形区域模型之外的剩余部分；

通过软件分别提取并记录所述汽车碰撞工况简化仿真模型的特征信息，所述特征信息包括质量信息和惯量信息，所述软件包括但不限于perimer、hyperworks和ANSA；

对所述特征信息进行补充，得到汽车碰撞工况简化仿真模型。

优选地，所述根据所述仿真结果，计算所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值，其中包括：

根据所述仿真结果，计算得到车辆的变形位移、及车辆碰撞的压溃时间；

对所述变形位移、车辆碰撞的压溃时间，已知的碰撞初速度、车辆质量信息，以及结合预设的阻尼参数及刚度参数进行计算得到车辆运动方程并求解得到结果；

根据所述结果、阻尼公式和频率公式计算得出所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值。

优选地，计算汽车碰撞时各路径荷载的分布情况，基于所述总刚度数值，确定汽车碰撞时各路径荷载的刚度信息，其中包括：

通过弹簧减震器装置提取汽车碰撞时各路径荷载信息；

根据所述汽车碰撞时各路径荷载信息计算得到各路载荷传递路径的力与时间曲线；

根据所述力与所述时间曲线计算得到各路载荷传递路径的截面区域曲线情况；

基于所述截面区域曲线情况，确定汽车碰撞时所述汽车碰撞工况仿真模型最大变形时刻所对应的各路径荷载的冲量分布情况，根据所述冲量分布情况得到所述各路径荷载的刚度信息。

本发明的有益效果为：弹簧减振器装置并结合车辆变形信息计算获得总刚度，以及包括依据碰撞结构的冲量信息确定碰撞结构的载荷传递分布，进而保证仿真准确并提高仿真效率，本发明采用全局碰撞模型计算，保证计算精度的同时，可以节省大量的计算时间。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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为本发明实施例中所述的汽车碰撞仿真模型建立方法流程示意图;

图2为本发明实施例中所述的汽车碰撞仿真模型建立设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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1：

本实施例提供了一种汽车碰撞仿真模型建立方法。

参见图1，图中示出了本方法包括步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400和步骤S500。

S100、基于有限元软件，建立汽车碰撞工况仿真模型，获取仿真结果。

需要说明的是，基于有限元软件，依据碰撞法规标准建立整车模型，该软件包括但不限于Perimer、HyperWorks、ANSA等，其中碰撞法规包括但不限于正面50公里百分百碰撞（50FRB）、正面50公里40%重叠可变形壁障碰撞（64ODB）、正面 50%重叠移动渐进变形壁障碰撞试验（50MPDB）、侧面60公里碰撞（60AEMDB）和32公里柱面碰撞（32POLE）等工况最适合应用本发明分析。

建立的模型采用有限元方法，通过计算机仿真计算，能够模拟真实车辆的碰撞物理行为，其包含车辆的物理特征及参数。

通过软件记录车辆整车重心位置坐标Cg（X,Y,Z）、转动惯量及质量Mmass，其中该软件包括perimer、hyperworks和ANSA等；通过软件记录车辆前轴或后轴中心位置坐标Cm（X,Y,Z），该软件可以是perimer、hyperworks和ANSA。

S200、对所述汽车碰撞工况仿真模型进行处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型。

可以理解的是，在本步骤中之后包括S201、S202和S203，其中：

S201、将所述汽车碰撞工况仿真模型进行模型简化处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型，所述汽车碰撞工况简化仿真模型包括变形区域模型和非变形区域模型，其中，所述变形区域模型为用于搭建最终模型的简化的模型，所述非变形区域模型为用于获得补充信息的模型；其中，所述变形区域模型处理过程包括根据汽车的荷载传递路径，布置弹簧单元的刚度化，并获取到所述汽车的质心和后轴心，求得所述汽车的所述质心和所述后轴心的配重质量，将所述配重质量输入至所述变形区域模型中，得到最终的所述变形区域模型；所述非变形区域模型包括剔除最终的所述变形区域模型之外的剩余部分；

需要说明的是，获得的模型M1为包括变形区域初版简化模型，获得的模型M2为非变形区域模型，通过软件记录M1模型质量以及M2模型质量，该软件包括perimer、hyperworks和ANSA。

S202、通过软件分别提取并记录所述汽车碰撞工况简化仿真模型的特征信息，所述特征信息包括质量信息和惯量信息，所述软件包括perimer、hyperworks和ANSA；

S203、对所述特征信息进行补充，得到汽车碰撞工况简化仿真模型。

具体地，初版M1模型需包括原整车模型的全部变形区域及部分非变形区域，同时在截面部位，依据原整车的载荷传递路径，布置有限元方法的弹簧刚度单元（以Dyna软件求解器为例），单独的每个弹簧单元的一端连接车身，所有弹簧单元的另一端采用刚性化的方式固定，且刚性化中心位于全车的质心（基于S1中获得的该质心的坐标Cg（X,Y,Z）），刚性化单元的另一端连接车辆后轴中心位置（基于S1中获得的该轴心的坐标Cm（X,Y,Z））；由于已经获得了整车质量Mmass和M1模型质量M1mass以及M2模型质量M2mass，同时已知了整车质心及后轴坐标，应用有限元软件可以求得质心及后轴心的配重质量，将质心及后轴心的配重质量输入M1模型。M2模型需包括M1模型以外的剩余未截取部分。

S300、根据所述仿真结果，计算所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值。

可以理解的是，在S300步骤其中包括S301、S302和S303，其中：

S301、根据所述仿真结果，计算得到车辆的变形位移；

S302、对所述变形位移、车辆碰撞的压溃时间，已知的碰撞初速度、车辆质量信息，以及结合预设的阻尼参数及刚度参数进行计算得到车辆运动方程并求解得到结果；

S303、根据所述结果、阻尼公式和频率公式计算得出所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值。

本实施例中，设装置总刚度K=K1+K2+…+Ki，i∈n，其中，n为正整数；

同时单独载荷路径的载荷刚度公式为：

式中，i∈n，n为正整数，n等于确定的载荷路径数量，P（i）为单独载荷占总载荷的百分比，

为单独载荷路径的载荷刚度，K为总刚度系数；

需要说明的是，令t_m为车辆碰撞的压溃时间，x为M2模型沿着运动方向的位移向量，x（i）为随时间t_m的车辆任意传递路径变形位移向量，E为材料的杨氏模量，A为传递路径截面积，C为装置阻尼系数，

为单独载荷路径的载荷刚度，其中i∈n，n正整数；

可获得运动平衡方程

式中，

为单独载荷路径的载荷刚度，其中i∈n，n为正整数，x(i)为随时间t _m 的车辆任意传递路径变形位移向量，

为随时间t _m 的车辆任意传递路径的速度向量，

为随时间t _m 的车辆任意传递路径的加速度向量，C为装置阻尼系数，M2为非变形区域模型质量。

令t _c =x/ v₀，式中x为M2模型沿着运动方向的位移向量，v₀为初速度，t_c是假设车辆始终以初速度运动达到最大变形所需的时间。

令

，

，式中m为M2模型质量，C为阻尼系数,K为总刚度系数，W_e为该系统固有频率，δ为阻尼因素；

根据阻尼公式有

，

式中x为M2模型沿着运动方向的位移向量，v₀为初速度，t为时间，W_e为该系统固有频率，δ为阻尼因素，t为时间；

由于

，

式中x为M2模型沿着运动方向的位移向量，v₀为初速度，t _c 是假设车辆始终以初速度运动达到最大变形所需的时间，W_e为该系统固有频率，δ为阻尼因素，t_m为车辆碰撞的压溃时间。

基于以上，则有t _c /t_m=

，式1

式中t _c 是假设车辆始终以初速度运动达到最大变形所需的时间，δ为阻尼因素，t_m为车辆碰撞的压溃时间。

根据频率公式f_tm=

式2

式中δ为阻尼因素，f_tm为频率；

同时有刚度公式

式3

式中K为总刚度系数，f_tm为频率，m为M2模型质量；

本发明结合式1、式2及式3，可以计算出总的刚度K。

S400、计算汽车碰撞时各路径荷载的分布情况，基于所述总刚度数值，确定汽车碰撞时各路径荷载的刚度信息。

S400、基于所述总刚度数值，确定汽车碰撞时各路径荷载的分布情况和所述各路径荷载的刚度信息。

可以理解的是，在S400步骤其中包括S401、S402、S403和S404，其中：

S401、通过弹簧减震器装置提取汽车碰撞时各路径荷载信息；

需要说明的是，由于车身结构在碰撞时各路径载荷分布不同，为了保证简化模型的准确性，需要确定各载荷路径的载荷分布。本实施例中的弹簧减震器装置为质量弹簧减震器装置，令Fi为单独载荷路径的载荷峰值，n为确定的载荷路径数量；对于n，正面碰撞工况载荷传递路径区域包括但不限于车辆A柱、车门前安装固定点、车门锁固定点、地板纵梁、中央通道和风挡玻璃等；侧面碰撞工况载荷传递路径区域包括但不限于前轮车轴、后轮车轴、车辆仪表板横梁、车身侧围、顶棚横梁、车辆顶棚、车辆前风窗玻璃、车辆后风窗玻璃、车辆前围、前地板座椅横梁、后地板座椅横梁、车辆前地板横梁和车辆后地板横梁等。

S402、根据所述汽车碰撞时各路径荷载信息计算得到各路载荷传递路径的力与时间曲线；

需要说明的是，由于截取的M2部分内部相对速度可以忽略为0，因此内部阻尼装置力认为是0，因此可获得方程

则有

式4

其中，式中E为材料的杨氏模量，A为传递路径截面积，L0为线性弹性元件的初始长度，M₂为非变形区域模型质量，F为系统总载荷力，Fi为单独载荷路径的载荷，Xi为车辆任意传递路径的变形位移向量，

为Xi的加速度，其中

，n正整数。

基于上式4，可以获得整车各个重要载荷传递路径的力与时间曲线Fi。

S403、根据所述力与所述时间曲线计算得到各路载荷传递路径的截面区域曲线情况；

进一步地，通过上述提取的力与时间曲线Fi，通过力的冲量公式，

，计算获得冲量与时间曲线，式中F（t）代表上述获得截面区域曲线的力与时间函数，I为冲量。

S404、基于所述截面区域曲线情况，确定汽车碰撞时所述汽车碰撞工况仿真模型最大变形时刻所对应的各路径荷载的冲量分布情况，根据所述冲量分布情况得到所述各路径荷载的刚度信息。

进一步地，确定整车模型最大变形时刻，基于该时刻的最大冲量确定各传递路径的载荷分布百分比；单独载荷路径的载荷分布百分比表达公式为

，式中I（i）代表任意单独载荷区域冲量，P（i）代表单独载荷路径的载荷分布百分比，

，n为正整数，n等于根据车辆设计情况确定的载荷路径数量，其中

。

基于上述确定的

，即可确定M1模型中各单独载荷路径的载荷分布，即

，

为单独载荷路径的载荷刚度，K为总刚度系数。

S500、将所述分布情况和所述刚度信息输入至所述汽车碰撞工况简化仿真模型中，得到汽车碰撞仿真结果。

需要注意的是，基于上述求得的K(i)，分别输入到M1模型中的各载荷中，进而模型简化完成，采用整车仿真分析的步骤完成分析。

本发明与现有技术相比，通过确定碰撞结构的载荷传递分布，保证仿真准确的同时提高仿真效率，可以节省四分之三以上的计算时间，对于车辆开发中增加的成本几乎为零，且不影响开发周期，步骤简单，易于上手，降低工程师的实施难度。

实施例2：

本实施例以2021版中国CNCAP法规实施的正面50公里百分百碰撞工况（50FRB）为例，在50FRB的整车仿真模型中，应用上述方法进行简化模型。其中，50FRB碰撞工况，是车辆以50公里每小时的速度撞击固定的刚性平面。

步骤1：采用hyperworks有限元软件，按照50FRB碰撞工况法规建立整车有限元模型，该模型选取车辆左A柱、车辆右A柱、左前车门上横梁、右前车门上横梁、左前车门下横梁、右前车门下横梁、左地板纵梁、右地板纵梁、中央通道、排气管、风挡玻璃位置，通过hyperworks软件的*DATABASE_CROSS_SECTION_PLANE_ID关键字进行前处理，用于获取上述位置的力与曲线结果；

通过hyperworks软件的单位测量工具功能，记录车辆整车重心位置坐标Cg（X,Y,Z）和质量Mmass，以及记录转动惯量信息；

通过hyperworks软件的单位测量工具功能，记录车辆后轴中心位置坐标Cm（X,Y,Z）；

步骤2：对步骤1建立的整车模型进行仿真计算，获得仿真结果；

步骤3：基于步骤1完成的整车模型，进行模型初版简化，该初版简化模型包括变形区域模型M1及非变形区域模型M2；

步骤4：对步骤3截取的初版M1模型进行前处理：通过软件记录M1模型质量M1mass以及M2模型质量M2mass，该软件可以是perimer、hyperworks、ANSA等；

其中，初版M1模型需包括原整车模型的全部变形区域及部分非变形区域，同时在截面部位，依据原整车的载荷传递路径，布置有限元方法的弹簧单元，关键字为*DAMPING_PART_STIFFNESS，单独的每个弹簧单元的一端连接车身，所有弹簧单元的另一端采用刚性化的方式固定，且刚性化中心位于全车的质心（基于步骤1中获得的该质心的坐标Cg（X,Y,Z）），刚性化单元的另一端连接车辆后轴中心位置（基于步骤1中获得的该轴心的坐标Cm（X,Y,Z））；

进一步地，由已知的整车质量Mmass和M1模型的质量M1mass以及M2模型的质量M2mass，同时已知了整车质心及后轴坐标，应用有限元软件可以求得质心及后轴心的配重质量，将质心及后轴心的配重质量输入初版M1模型，完成初版M1模型前处理。

步骤5，计算总刚度K：

基于步骤2获得的整车模型仿真结果，可知车辆变形为1.06米，最大变形时刻t_m=0.11秒，M2模型质量M2=873kg，车辆初速度为v₀=13.89米/秒;

由t _c =x/ v₀，可得t _c =1.06/13.89=0.076秒，式中x为M2模型沿着运动方向的位移向量，v₀为初速度，t _c 是假设车辆始终以初速度运动达到最大变形所需的时间。

进一步的t _c /t_m=0.076/0.11=0.69，

基于公式t _c /t_m=

可得δ=0.24

基于公式f_tm=

可得f_tm=2.2赫兹，式中f_tm为频率。

根据公式K=4π²f_tm ²m，可得总的刚度K=166809N/m。

式中K为总刚度系数，f_tm为频率，m为M2模型质量，x为M2模型沿着运动方向的位移向量，v ₀ 为初速度，t _c 是假设车辆始终以初速度运动达到最大变形所需的时间，δ为阻尼因素，t_m为车辆碰撞的压溃时间。

步骤6：确定载荷分布；

定义载荷分部包括车辆左A柱、车辆右A柱、左前车门上横梁、右前车门上横梁、左前车门下横梁、右前车门下横梁、左地板纵梁、右地板纵梁、中央通道、排气管、风挡玻璃。

应用如下公式：M2模型质量M2=873kg，材料弹性模量，单独载荷分布截面积A，及初始长度l₀，如上参数为已知；

基于公式，

式中E为材料的杨氏模量，A为传递路径截面积，L0为线性弹性元件的初始长度，M₂为非变形区域模型质量，F为系统总载荷力，Fi为单独载荷路径的载荷，Xi为车辆任意传递路径的变形位移向量，

为Xi的加速度，其中

，n正整数。

基于上式，可以获得整车各个重要载荷传递路径的力与时间曲线Fi；

进一步地，根据应用力的冲量公式：

上式为数学表达式，表示积分，F（t）代表上述获得截面区域曲线的力与时间函数，I为冲量；

计算获得冲量与时间曲线；

基于步骤2结果确定的整车模型最大变形时刻为0.11秒，基于该时刻的最大冲量确定各传递路径的载荷分布百分比；单独载荷路径的载荷分布百分比表达公式为

，式中I（i）代表任意单独载荷区域冲量，P（i）为单独载荷占总载荷的百分比，

，i为正整数，n等于根据车辆设计情况确定的载荷路径数量；其中

基于上述确定的P（i），即可确定该M1模型中各单独载荷路径的载荷，即

，其中P（i）为单独载荷占总载荷的百分比，

为单独载荷路径的载荷刚度，K为总刚度系数；基于步骤2能够确定的整车碰撞最大变形时刻，并基于该时刻的最大冲量确定各传递路径的载荷分布百分比；

步骤7：基于步骤6确定的载荷分布，基于步骤5确定的补充刚度信息，应用公式

，即可确定各单独载荷的刚度信息；

步骤8：将步骤7中确定的各单独载荷刚度信息输入到步骤4中的初版M1模型，最终完成简化模型的搭建；

步骤9：模型验证：对步骤8完成的简化模型进行仿真计算，获得计算结果，将该结果与步骤2的结果进行对比，包括但不限于能量对比，车身变形情况对比，本实施例结果对比情况从结果看简化模型的准确性较好，且计算时间减少了80%。

实施例3：

相应于上面的方法实施例，本实施例中还提供了一种汽车碰撞仿真模型建立设备，下文描述的一种汽车碰撞仿真模型建立设备与上文描述的一种汽车碰撞仿真模型建立方法可相互对应参照。

如图2所示，该汽车碰撞仿真模型建立设备800可以包括：处理器801，存储器802。该汽车碰撞仿真模型建立设备800还可以包括多媒体组件803，I/O接口804，以及通信组件805中的一者或多者。

其中，处理器801用于控制该汽车碰撞仿真模型建立设备800的整体操作，以完成上述的汽车碰撞仿真模型建立方法中的全部或部分步骤。存储器802用于存储各种类型的数据以支持在该汽车碰撞仿真模型建立设备800的操作，这些数据例如可以包括用于在该汽车碰撞仿真模型建立设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器802可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(StaticRandom AccessMemory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件803可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器802或通过通信组件805发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口804为处理器801和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件805用于该汽车碰撞仿真模型建立设备800与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(NearFieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件805可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。

在一示例性实施例中，汽车碰撞仿真模型建立设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital SignalProcessingDevice，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的汽车碰撞仿真模型建立方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的汽车碰撞仿真模型建立方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器802，上述程序指令可由汽车碰撞仿真模型建立设备800的处理器801执行以完成上述的汽车碰撞仿真模型建立方法。

实施例4：

相应于上面的方法实施例，本实施例中还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种汽车碰撞仿真模型建立方法可相互对应参照。

一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的汽车碰撞仿真模型建立方法的步骤。

该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种汽车碰撞仿真模型建立方法，其特征在于，包括：

基于有限元软件，建立汽车碰撞工况仿真模型，获取仿真结果；

对所述汽车碰撞工况仿真模型进行处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型；

根据所述仿真结果，计算所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值；

根据所述仿真结果，计算获得整车各个重要载荷传递路径的力与时间曲线，依据碰撞最大变形时刻的冲量，确定各载荷路径的分布参数；

基于所述总刚度数值和汽车碰撞时各路径荷载的所述分布参数，确定所述各路径荷载的刚度信息；

将所述分布情况和所述刚度信息输入至所述汽车碰撞工况简化仿真模型中，从而完成汽车碰撞仿真模型的构建。

2.根据权利要求1所述的汽车碰撞仿真模型建立方法，其特征在于，对所述汽车碰撞工况仿真模型进行处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型，包括：

将所述汽车碰撞工况仿真模型进行模型简化处理，得到汽车碰撞工况简化仿真模型，所述汽车碰撞工况简化仿真模型包括变形区域模型和非变形区域模型，其中，所述变形区域模型为用于搭建最终模型的简化的模型，所述非变形区域模型为用于获得补充信息的模型；其中，所述变形区域模型处理过程包括根据汽车的荷载传递路径，布置弹簧单元的刚度化，并获取到所述汽车的质心和后轴心，求得所述汽车的所述质心和所述后轴心的配重质量，将所述配重质量输入至所述变形区域模型中，得到最终的所述变形区域模型；所述非变形区域模型包括剔除最终的所述变形区域模型之外的剩余部分；

通过软件分别提取并记录所述汽车碰撞工况简化仿真模型的特征信息，所述特征信息包括质量信息和惯量信息，所述软件包括perimer、hyperworks和ANSA；

对所述特征信息进行补充，得到汽车碰撞工况简化仿真模型。

3.根据权利要求1所述的汽车碰撞仿真模型建立方法，其特征在于，所述根据所述仿真结果，计算所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值，包括：

根据所述仿真结果，计算得到汽车碰撞的变形位移和车辆碰撞的压溃时间；

对所述变形位移、所述压溃时间、预设的碰撞初速度、预设的车辆质量信息、预设的阻尼参数和预设的刚度参数进行计算得到车辆运动方程并求解得到结果；

根据所述结果、阻尼公式和频率公式计算得出所述汽车碰撞工况仿真模型的总刚度数值。

4.根据权利要求1所述的汽车碰撞仿真模型建立方法，其特征在于，基于所述总刚度数值和汽车碰撞时各路径荷载的所述分布参数，确定所述各路径荷载的刚度信息，包括：

通过弹簧减震器装置提取汽车碰撞时各路径荷载信息；

根据所述汽车碰撞时各路径荷载信息计算得到各路载荷传递路径的力与时间曲线；

根据所述力与所述时间曲线计算得到各路载荷传递路径的截面区域曲线情况；

基于所述截面区域曲线情况，确定汽车碰撞时所述汽车碰撞工况仿真模型最大变形时刻所对应的各路径荷载的冲量分布情况，根据所述冲量分布情况得到所述各路径荷载的刚度信息。

5.根据权利要求4所述的汽车碰撞仿真模型建立方法，其特征在于，所述根据所述汽车碰撞时各路径荷载信息计算得到各路载荷传递路径的力与时间曲线，包括：

将内部阻尼装置力设定为0，则根据以下公式：

得出

其中，式中E为材料的杨氏模量，A为传递路径截面积，L0为线性弹性元件的初始长度，M₂为非变形区域模型质量，F为系统总载荷力，Fi为单独载荷路径的载荷，Xi为车辆任意传递路径的变形位移向量，

为Xi的加速度，其中

，n正整数。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器和存储器；

所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如权利要求1至5任一项所述的汽车碰撞仿真模型建立方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至5任一项所述的汽车碰撞仿真模型建立方法的步骤。

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