CN117396875A - 汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法和车身变形量测定程序 - Google Patents

汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法和车身变形量测定程序 Download PDF

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Abstract

本发明的汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法取得汽车的碰撞分析模型(1)(S1)，进行碰撞分析模型(1)的碰撞分析(S3)，设定车身变形量的测定点和用于在车身没有变形或微小变形的部位对车身变形量进行测定的三个基准点(S5)，取得碰撞开始时的测定点坐标和三个基准点坐标(S7)，取得碰撞后的测定点的坐标和三个基准点的坐标(S9)，计算碰撞开始时的三个基准点与测定点之间的碰撞开始时距离(S11)，使用碰撞开始时距离来取得碰撞后的碰撞分析模型(1)中的车身变形前的测定点的坐标(S13)，使用车身变形前和车身变形后的测定点的坐标对车身变形量进行测定(S15)。

Description

汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法和车身变形量测定 程序
技术领域
本发明涉及汽车的碰撞分析(crashworthiness analysis)中的车身变形量(amount of automotive body deformation)测定方法和车身变形量测定程序。
背景技术
近年来，特别是在汽车产业(automotive industry)中，由于环境问题而逐渐推进车身(automotive body)的轻量化(weight reduction)，在车身的设计中CAE分析(computer aided engineering analysis)成为不可欠缺的技术。在该CAE分析中，实施刚性分析(rigidity analysis)、碰撞分析、振动分析(vibration analysis)等，大大有助于车身性能的提高。
为了实现通过CAE分析来提高碰撞性能，例如在非专利文献1中，公开了一种通过碰撞模拟(crash simulation)求出在轻型货车的正面碰撞(frontal impact)时的梯形车架(rudder frame)的塑性变形特性(plastic deformation property)的技术。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：有田(Arita)和其他3名，“フレーム車のODB前突分析の精度向上(Improvement of Accuracy for Crash Worthiness Simulation of Frame of PickupTruck)”，自動車技術開論文集(Transactions of Society of Automotive Engineers ofJapan)，Vol.46、No.6、November 2015。
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在非专利文献1中公开的技术是仅将作为汽车车身部件的梯形车架作为分析对象的碰撞分析，并不是以汽车整体为对象，因此难以完全再现汽车碰撞时的车身变形。
并且，如图10所示，即使使用以汽车整体作为分析对象的碰撞分析模型1进行与碰撞体11的侧面碰撞(side impact)分析，除了车身3的变形以外，碰撞分析模型1整体也进行平行移动(parallel movement)和旋转移动(rotational movement)。因此，如图10的(c)所示，除了由碰撞引起的车身3的车身变形量以外，还存在产生伴随着碰撞分析模型(crashworthiness analysis model)1整体的平行移动、旋转移动的位移的情况。因此，为了对由汽车整体进行了模型化的碰撞分析模型1的碰撞分析产生的车身变形量进行评价，期望将由碰撞分析模型1的平行移动、旋转移动引起的移动量排除的技术。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法和车身变形量测定程序，在使用了汽车的碰撞分析模型的碰撞分析中，能够测定将由碰撞分析模型的碰撞而产生的平行移动、旋转移动所引起的移动量排除的车身变形量。
用于解决技术问题的技术方案
发明人对上述那样的问题进行了深入研究，结果着眼于“存在由于碰撞而不变形或变形极少的部位”。而且，想到了利用该部位来排除由碰撞引起的汽车的平行移动量、旋转移动量而对车身变形量进行测定。本发明是基于上述研究而完成的，具体而言，由以下方案构成。
本发明第一实施方式的汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，使计算机进行：碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点(measurement point)和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点(reference point)；碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标(coordinates)和所述三个基准点的坐标；碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞开始时基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞开始时距离；车身变形前测定点坐标取得步骤，其取得碰撞后的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞开始时距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞后的所述碰撞分析模型中的车身变形前的所述测定点的坐标；车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞后的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形前的所述测定点的坐标和所述碰撞后的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
本发明第二实施方式的汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，使计算机进行：碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞后的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞后距离；车身变形后测定点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞后距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的由所述碰撞引起的车身变形后的所述测定点的坐标；车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞开始时的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形后的所述测定点的坐标和碰撞开始时的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
本发明第一实施方式的汽车的碰撞分析中的车身变形量测定程序使计算机对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，使所述计算机执行：碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞开始时基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞开始时距离；车身变形前测定点坐标取得步骤，其取得碰撞后的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞开始时距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞后的所述碰撞分析模型中的车身变形前的所述测定点的坐标；车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞后的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形前的所述测定点的坐标和所述碰撞后的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
本发明第二实施方式的汽车的碰撞分析中的车身变形量测定程序使计算机对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，使所述计算机执行：碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞后的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞后距离；车身变形后测定点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞后距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的由所述碰撞引起的车身变形后的所述测定点的坐标；车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞开始时的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形后的所述测定点的坐标和碰撞开始时的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
有益的效果
根据本发明，能够排除由碰撞引起的车身整体的平行移动量和旋转移动量，对测定车身变形量的测定点处的车身变形量进行测定。由此，能够高精度地求出由碰撞引起的车身变形量，因此能够理解由碰撞引起的车身变形现象，能够实现汽车的碰撞性能的提高、轻量化。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法的流程的流程图。
图2是对本发明实施方式1、实施方式2以及实施例中作为对象的碰撞分析模型的碰撞分析进行说明的图。
图3是表示本发明实施方式1、实施方式2以及实施例中在碰撞分析模型的底板(floor panel)设定的测定点的图。
图4是对本发明实施方式1、实施方式2以及实施例中在碰撞分析模型设定的基准点进行说明的图。
图5是对本发明实施方式1中求出车身变形量的步骤进行说明的图。
图6是对本发明实施方式1中求出碰撞后的碰撞分析模型中与碰撞开始时的测定点和三个基准点的碰撞开始时距离满足相同的距离关系的位置的一个例子进行说明的图((a)以三个基准点为中心的三个球面，(b)三个球面的交点)。
图7是表示本发明实施方式2的汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法的处理的流程的图。
图8是对本发明实施方式2中求出车身变形量的步骤进行说明的图。
图9是对本发明实施方式2中求出碰撞开始时的碰撞分析模型中与碰撞后的测定点和三个基准点的碰撞后距离满足相同的距离关系的位置的一个例子进行说明的图((a)以三个基准点为中心的三个球面，(b)三个球面的交点)。
图10是对使用了碰撞分析模型的碰撞分析中的问题点进行说明的图。
具体实施方式
在对本发明实施方式1和实施方式2的汽车碰撞分析中的车身变形量测定方法和车身变形量测定程序进行说明之前，对本发明实施方式1和实施方式2的碰撞分析中作为分析对象的碰撞分析模型进行说明。
＜碰撞分析模型＞
在本发明实施方式1和实施方式2中作为对象的碰撞分析模型1在图2中作为一个例子所示，包含通过要素(element)(壳体要素(shell element)和/或固体要素(solidelement))和节点(node)而模型化而成的车身3。而且，车身3由通过要素和节点而模型化而成的底板5(图3)等这样的多个车身部件等构成。
[实施方式1]
接着，以下对本发明实施方式1的汽车碰撞分析中的车身变形量测定方法和车身变形量测定程序进行说明。
＜车身变形量测定方法＞
本发明实施方式1的汽车碰撞分析中的车身变形量测定方法(以下，称为“车身变形量测定方法”)是对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定的方法，如图1所示，该车身变形量测定方法包含碰撞分析模型取得步骤S1、碰撞分析步骤S3、车身变形量测定点和基准点设定步骤S5、碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤S7、碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤S9、碰撞开始时基准点－测定点间距离计算步骤S11、车身变形前测定点坐标取得步骤S13以及车身变形量测定步骤S15，计算机进行这些各步骤。以下，对上述各步骤进行说明。
《碰撞分析模型取得步骤》
碰撞分析模型取得步骤S1取得汽车的碰撞分析模型。在本发明实施方式1中，如上所述，取得在图2的(a)中作为一个例子表示的碰撞分析模型。
《碰撞分析步骤》
碰撞分析步骤S3进行在碰撞分析模型取得步骤S1中取得的碰撞分析模型的碰撞分析。
在本发明实施方式1中，碰撞分析步骤S3如图2中一个例子所示，进行碰撞体11在车身宽度方向上与碰撞分析模型1的左侧面发生侧面碰撞的碰撞分析。因此，在该碰撞分析中，对碰撞体11碰撞的位置、方向以及碰撞速度等碰撞分析条件进行适当设定。
《车身变形量测定点和基准点设定步骤》
车身变形量测定点和基准点设定步骤S5设定对碰撞分析模型中的车身变形量进行测定的测定点和在车身的变形少的部位设定的三个基准点。
在本发明实施方式1中，如图3所示，车身变形量测定点和基准点设定步骤S5在构成碰撞分析模型1的车身3的一部分的底板5设定测定点P1～P8。另外，如图4的(c)所示，车身变形量测定点和基准点设定步骤S5在碰撞分析模型1的右侧面部3a设定三个基准点Q1～Q3。
碰撞分析模型中对三个基准点进行设定的车身没有变形或微小变形的部位例如可以基于碰撞分析步骤S3中的碰撞分析的结果而设为碰撞分析模型中没有应变(strain)或微小应变的部位。在本发明实施方式1中，如上述图2所示，以使碰撞体11向碰撞分析模型1的左侧面进行侧面碰撞的碰撞分析为对象，因此如图4的(a)和(b)所示，在碰撞分析模型1的车身变形的应变充分小的右侧面部3a设定三个基准点Q1～Q3。需要说明的是，作为设定基准点时的应变的值的标准，可以设为应变1％以下。
并且，在碰撞分析步骤S3中的碰撞分析中，为了计算碰撞分析模型的节点的坐标，车身变形量测定点和基准点设定步骤S5可以在碰撞分析模型中的节点的位置设定测定点和三个基准点。
另外，车身变形量测定点和基准点设定步骤S5也可以在碰撞分析步骤S3之前执行。
《碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤》
碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤S7取得碰撞开始时的碰撞分析模型中的测定点的坐标和三个基准点的坐标。
在本发明实施方式1中，取得在碰撞分析模型1的底板5设定的各测定点P1～P8(图3)的碰撞开始时的坐标和在碰撞分析模型1的右侧面部3a设定的各基准点Q1～Q3(图4的(c))的碰撞开始时的坐标。
需要说明的是，在车身变形量测定点和基准点设定步骤S5中将碰撞分析模型的节点设定为测定点和三个基准点的情况下，取得该设定的各节点的坐标即可。
并且，碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤S7也可以在碰撞分析步骤S3之前执行。
《碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤》
碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤S9基于碰撞分析步骤S3中的碰撞分析的结果，对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的碰撞分析模型，取得碰撞后的测定点的坐标和三个基准点的坐标。
在本发明实施方式1中，取得碰撞体11和碰撞后的碰撞分析模型1中的各测定点P1～P8的坐标和各基准点Q1～Q3的坐标。
《碰撞开始时基准点－测定点间距离计算步骤》
碰撞开始时基准点－测定点间距离计算步骤S11使用在碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤S7中取得的碰撞开始时的测定点的坐标和三个基准点的坐标，针对三个基准点分别算出与测定点之间的碰撞开始时距离。
在本发明实施方式1中，如图5的(a)所示，使用碰撞开始时的碰撞分析模型1中的测定点P的坐标和三个基准点Q1、Q2、Q3的坐标，计算各基准点Q1、Q2、Q3测定点P之间的碰撞开始时距离L1、L2、L3。
并且，在本发明实施方式1中，如上所述，在底板5设定有八个测定点P1～P8，因此针对各测定点P1～P8分别计算与基准点Q1～Q3之间的碰撞开始时距离L1、L2、L3。
《车身变形前测定点坐标取得步骤》
车身变形前测定点坐标取得步骤S13取得碰撞后的碰撞分析模型中与自三个基准点各自的碰撞开始时距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞后的碰撞分析模型中的车身变形前的测定点的坐标。
在本发明实施方式1中，如图5所示，基于碰撞开始时的测定点P与基准点Q1、Q2、Q3之间的碰撞开始时距离L1、L2、L3，取得碰撞后的碰撞分析模型1中的车身变形前的测定点R的坐标。另外，如同作为一个例子在图6中所示的那样，车身变形前的测定点R的坐标可以通过以下步骤取得。
首先，如图6的(a)所示，求出以位于碰撞后的位置的基准点Q1为中心且以碰撞开始时距离L1为半径的球面(spherical surface)S1与以位于碰撞后的位置的基准点Q2为中心且以碰撞开始时距离L2为半径的球面S2的交线(intersection line)T12。
接下来，如图6的(a)所示，将以位于碰撞后的位置的基准点Q3为中心且以碰撞开始时距离L3为半径的球面S3与交线T12的交点(intersection point)C的坐标作为车身变形前的测定点R的坐标而求出。
这样求出的车身变形前的测定点R的坐标相当于由碰撞而车身不变形地平行移动、旋转移动的碰撞分析模型1中的测定点P的坐标。
需要说明的是，如图6的(b)所示，存在在球面S3与交线T12处存在两个交点C1和C2的情况。在该情况下，将两个交点C1和交点C2中明显不存在于碰撞分析模型1上的一个交点(例如交点C2)排除，将另一个交点(例如交点C1)的坐标作为车身变形前的测定点R的坐标而取得。
并且，在本发明实施方式1中，如图3所示设定了测定点P1～P8，因此车身变形前测定点坐标取得步骤S13针对测定点P1～P8分别取得车身变形前的测定点R1～R8。
《车身变形量测定步骤》
车身变形量测定步骤S15使用针对碰撞后的碰撞分析模型所取得的车身变形前的测定点的坐标和车身变形后的测定点的坐标，对测定点处的车身变形量进行测定。
在本发明实施方式1中，如图5的(b)所示，针对测定点P(P1～P8)，使用在车身变形前测定点坐标取得步骤S13中取得的碰撞后的碰撞分析模型1中的车身变形前的测定点R(R1～R8)的坐标和在碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤S9中取得的碰撞后的碰撞分析模型1(图2的(b))中的车身变形后的测定点P(P1～P8)的坐标，对各测定点P1～P8处的车身变形量进行测定。
以上，根据本发明实施方式1的车身变形量测定方法，在使用了汽车碰撞分析模型的碰撞分析中，通过在车身变形少的部位设置三个基准点，并且使用碰撞开始时的该三个基准点与对车身变形量进行测定的测定点的距离关系来求出碰撞后的碰撞分析模型中的车身变形前的测定点的坐标，由此能够排除由碰撞引起的碰撞分析模型整体的平行移动量和旋转移动量，能够对测定点处的车身变形量进行测定。由此，能够高精度地求出由碰撞引起的车身变形量，因此能够理解由碰撞引起的车身变形现象，能够实现车身的碰撞性能的提高、轻量化。
＜车身变形量测定程序＞
需要说明的是，本发明实施方式1的车身变形量测定方法能够作为汽车碰撞分析中的车身变形量测定程序(以下，称为“车身变形量测定程序”)而构成，该车身变形量测定程序使计算机对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定。
本发明实施方式1的车身变形量测定程序使计算机对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，使计算机执行：碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞开始时基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞开始时距离；车身变形前测定点坐标取得步骤，其取得碰撞后的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞开始时距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞后的所述碰撞分析模型中的车身变形前的所述测定点的坐标；车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞后的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形前的所述测定点的坐标和所述碰撞后的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
而且，如图1所示，本发明实施方式1的车身变形量测定程序通过使计算机执行步骤S1至步骤S15，能够得到与上述说明的本发明实施方式1的车身变形量测定方法同样的作用效果。
[实施方式2]
本发明实施方式2的汽车碰撞分析中的车身变形量测定方法对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，如图7所示，包含碰撞分析模型取得步骤S1、碰撞分析步骤S3、车身变形量测定点和基准点设定步骤S5、碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤S7、碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤S9、碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤S21、车身变形后测定点坐标取得步骤S23以及车身变形量测定步骤S25，计算机进行这些各步骤。
在这里，碰撞分析模型取得步骤S1、碰撞分析步骤S3、车身变形量测定点和基准点设定步骤S5、碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤S7以及碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤S9与上述的本发明实施方式1相同，因此以下对碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤S21、车身变形后测定点坐标取得步骤S23以及车身变形量测定步骤S25进行说明。
《碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤》
碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤S21使用在碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤S9中取得的碰撞后的碰撞分析模型中的测定点的坐标和三个基准点的坐标，分别针对三个基准点计算与测定点之间的碰撞后距离。
在本发明实施方式2中，如图8的(a)所示，使用从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的碰撞分析模型1中的测定点P的坐标和三个基准点Q1、Q2、Q3的坐标，对各基准点Q1、Q2、Q3与测定点P之间的碰撞后距离L1、L2、L3进行计算。
并且，在本发明实施方式2中，与上述实施方式1同样地，在底板5设定有八个测定点P1～P8(参照图3)，因此针对各测定点P1～P8计算与基准点Q1～Q3之间的碰撞后距离L1、L2、L3。
《车身变形后测定点坐标取得步骤》
车身变形后测定点坐标取得步骤S23取得碰撞开始时的碰撞分析模型中的与自三个基准点各自的碰撞后距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞开始时的碰撞分析模型中的由碰撞引起的车身变形后的测定点的坐标。
在本发明实施方式2中，如图8所示，基于碰撞后的测定点P与基准点Q1、Q2、3之间的碰撞后距离L1、L2、L3，取得碰撞开始时的碰撞分析模型1中的车身变形后的测定点R的坐标。另外，如同作为一个例子在图9中所示的那样，车身变形后的测定点R的坐标可以通过以下步骤取得。
首先，如图9的(a)所示，求出以位于碰撞开始时的位置的基准点Q1为中心且以碰撞后距离L1为半径的球面S1与以位于碰撞开始时的位置的基准点Q2为中心且以碰撞后距离L2为半径的球面S2间的交线T12。
接下来，如图9的(b)所示，求出以位于碰撞开始时的位置的基准点Q3为中心且以碰撞后距离L3为半径的球面S3与交线T12的交点C的坐标作为车身变形前的测定点R的坐标。
这样求出的车身变形后的测定点R的坐标相当于不因碰撞而进行平行移动或旋转移动地发生车身变形的碰撞分析模型1中的测定点P的坐标。
需要说明的是，如图9的(b)所示，存在在球面S1与交线T12处存在两个交点C1和C2的情况。在该情况下，将两个交点C1和交点C2中明显不存在于碰撞分析模型1上的一个交点(例如交点C2)排除，将另一个交点C1的坐标作为车身变形后的测定点R的坐标而取得。
并且，在本发明实施方式2中，如图3所示，设定有测定点P1～P8，因此车身变形前测定点坐标取得步骤S13针对测定点P1～P8分别取得车身变形前的测定点R1～R8的坐标。
《车身变形量测定步骤》
车身变形量测定步骤S25使用针对碰撞开始时的碰撞分析模型所取得的车身变形后的测定点的坐标和碰撞开始时的测定点的坐标，对测定点处的车身变形量进行测定。
在本发明实施方式2中，如图8的(b)所示，针对测定点P(P1～P8)，使用在车身变形后测定点坐标取得步骤S23中取得的碰撞开始时的碰撞分析模型1中的车身变形后的测定点R(R1～R8)的坐标和在碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤S7中取得的碰撞开始时的碰撞分析模型1(图2的(a))中的车身变形前的测定点P(P1～P8)的坐标，对各测定点P1～P8处的车身变形量进行测定。
以上，根据本发明实施方式2的车身变形量测定方法，与上述本发明实施方式1的车身变形量测定方法同样地，在车身变形少的部位设置三个基准点，使用该三个基准点与对车身变形量进行测定的测定点的距离关系，能够排除由碰撞引起的碰撞分析模型整体的平行移动量和旋转移动量，能够对车身变形量进行测定。由此，能够理解由碰撞引起的车身变形现象，能够实现车身的碰撞性能的提高、轻量化。
另外，在本发明实施方式2的车身变形量测定方法中，虽然计算由碰撞而变形后的测定点与三个基准点之间的碰撞后距离，但该碰撞后距离与上述实施方式1中的碰撞开始时距离相比绝对值小。
因此，根据实施方式2的车身变形量测定方法，与碰撞后距离满足相同的距离关系的车身变形后测定点的坐标的误差小，因此与实施方式1相比，能够高精度地对车身变形量进行测定。
＜车身变形量测定程序＞
需要说明的是，本发明实施方式2的车身变形量测定方法能够作为汽车的碰撞分析中的车身变形量测定程序而构成，该汽车的碰撞分析中的车身变形量测定程序使计算机对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定。
本发明实施方式2的车身变形量测定程序使计算机对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，使计算机执行：碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞后的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞后距离；车身变形后测定点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞后距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的由所述碰撞引起的车身变形后的所述测定点的坐标；车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞开始时的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形后的所述测定点的坐标和碰撞开始时的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
而且，如图7所示，本发明实施方式2的车身变形量测定程序通过执行步骤S1至步骤S25，能够得到与上述说明的本发明实施方式2的车身变形量测定方法同样的作用效果。
实施例
由于进行了确认本发明的效果的分析，因此以下对此进行说明。在本发明实施例中，如图2所示，以碰撞体11相对于汽车的碰撞分析模型1的左侧面在车身宽度方向上碰撞的侧面碰撞为对象，按照在上述实施方式2中记载的步骤对车身变形量进行测定。
在测定车身变形量时，首先，如图3所示，在构成碰撞分析模型1的车身3的底板5设定对车身变形量进行测定的测定点P1～P8。在这里，测定点P1～P3设定在底板5中的B柱(pillar)附近、测定点P4～P7设定在底板5中的片材安装孔、P8设定在片材安装孔中央的位置。
并且，如图4所示，在碰撞分析模型1的侧面碰撞中，在车身的变形少的右侧面部3a设定基准点Q1～Q3。
接着，对使碰撞体11碰撞于碰撞分析模型1的位置、方向以及碰撞速度(impactspeed)(＝29km/h)等碰撞分析条件进行设定，进行碰撞分析。
接下来，基于碰撞分析的结果，分别取得碰撞开始时的测定点P1～P8各坐标、基准点Q1～Q3的各坐标和从碰撞开始经过0.05sec后的碰撞后的测定点P1～P8的各坐标、基准点Q1～Q3的各坐标。
接下来，针对碰撞后的碰撞分析模型1的底板5中的各测定点P1～P8计算与基准点Q1～Q3之间的碰撞后距离，如图8所示，求出碰撞开始时的碰撞分析模型1中的车身变形后的测定点R的坐标。
而且，根据车身变形后的测定点的坐标和碰撞开始时的测定点的坐标，对车身变形量进行测定。在本发明实施例中，作为车身变形量，分别测定：车身前后方向(X方向)、车身宽度方向(Y方向)以及车身上下方向(Z方向)的车身变形量的总和；车身宽度方向(Y方向)的车身变形量。
表1表示在碰撞分析模型1中设定的基准点Q1～Q3的碰撞开始时和从碰撞开始经过0.05sec后的碰撞后的坐标。
[表1]
另外，在表2中，针对在底板5设定的各测定点P1～P8，表示碰撞开始时的坐标以及从碰撞开始经过0.05sec后的碰撞后的坐标、以图9所示的碰撞后的三个基准点Q1～Q3之间的碰撞后距离L1～L3为半径的三个球面S1～S3的交点C1以及C2的坐标、各测定点P1～P8处的车身变形量。
[表2]
根据表2的结果可知，在交点C1和交点C2中，交点C2的Y坐标全部为负(－)，与碰撞开始时大致相同，因此是不位于碰撞分析模型1上的点。因此，交点C1被确定为碰撞开始时的碰撞分析模型1中的车身变形后的测定点R。
另外，如表2所示，测定点P1～P8处的车身变形量排除了由碰撞引起的碰撞分析模型1的平行移动、旋转移动，显然，在XYZ方向的变形总和以及车身宽度方向的变形中，车身变形量均为10mm以下的数量级。
工业实用性
根据本发明，能够提供汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法和车身变形量测定程序，在使用了汽车碰撞分析模型的碰撞分析中，能够测定将碰撞分析模型的由碰撞而产生的平行移动、旋转移动所引起的移动量排除的车身变形量。
附图标记说明
1：碰撞分析模型；3：车身；3a：右侧面部；5：底板；11：碰撞体；C、C1、C2：交点；P、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8：测定点；Q、Q1、Q2、Q3：基准点；S1、S2、S3：球面；T12：交线。

Claims (4)

1.一种汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法，对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，
使计算机执行：
碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；
碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；
车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；
碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；
碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；
碰撞开始时基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞开始时距离；
车身变形前测定点坐标取得步骤，其取得碰撞后的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞开始时距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞后的所述碰撞分析模型中的车身变形前的所述测定点的坐标；
车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞后的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形前的所述测定点的坐标和所述碰撞后的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
2.一种汽车的碰撞分析中的车身变形量测定方法，对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，
使计算机执行：
碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；
碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；
车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；
碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；
碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；
碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞后的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞后距离；
车身变形后测定点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞后距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的由所述碰撞引起的车身变形后的所述测定点的坐标；
车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞开始时的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形后的所述测定点的坐标和碰撞开始时的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
3.一种汽车的碰撞分析中的车身变形量测定程序，使计算机对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，
使所述计算机执行：
碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；
碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；
车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；
碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；
碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；
碰撞开始时基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞开始时距离；
车身变形前测定点坐标取得步骤，其取得碰撞后的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞开始时距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞后的所述碰撞分析模型中的车身变形前的所述测定点的坐标；
车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞后的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形前的所述测定点的坐标和所述碰撞后的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
4.一种汽车的碰撞分析中的车身变形量测定程序，使计算机对汽车的碰撞分析中由碰撞而变形的所述汽车的车身变形量进行测定，
使所述计算机执行：
碰撞分析模型取得步骤，其取得所述汽车的碰撞分析模型；
碰撞分析步骤，其进行所述碰撞分析模型的碰撞分析；
车身变形量测定点和基准点设定步骤，其设定所述碰撞分析模型中的对车身变形量进行测定的测定点和所述碰撞分析模型中的在车身没有变形或微小变形的部位设定的三个基准点；
碰撞开始时测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；
碰撞后测定点坐标和基准点坐标取得步骤，其基于所述碰撞分析的结果，针对从碰撞开始经过规定时间的碰撞后的所述碰撞分析模型，分别取得碰撞后的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标；
碰撞后基准点－测定点间距离计算步骤，其使用碰撞后的所述碰撞分析模型中的所述测定点的坐标和所述三个基准点的坐标，针对所述三个基准点分别计算与所述测定点之间的碰撞后距离；
车身变形后测定点坐标取得步骤，其取得碰撞开始时的所述碰撞分析模型中与自所述三个基准点各自的所述碰撞后距离满足相同的距离关系的位置的坐标作为碰撞开始时的所述碰撞分析模型中的由所述碰撞引起的车身变形后的所述测定点的坐标；
车身变形量测定步骤，其使用针对碰撞开始时的所述碰撞分析模型所取得的所述车身变形后的所述测定点的坐标和碰撞开始时的所述测定点的坐标，对所述测定点处的所述车身变形量进行测定。
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