CN117740361A - 一种汽车碰撞假人腰椎测试方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车碰撞假人腰椎测试方法、设备及介质,涉及汽车假人腰椎测试实验技术领域,包括:先进行多种实验,并收集数据,进而将数据绘制成载荷‑位移曲线图,最终根据载荷‑位移曲线图绘制每种实验的响应通道和综合响应通道。由此建立了腰椎测试过程中统一的评定标准,当待测腰椎的载荷‑位移曲线图均处于各实验的响应通道内,且综合载荷‑位移曲线图处于综合响应通道内时,则最终判定待测假人的测试结果为合格,否则为不合格。这种方式能够基于实验数据给出客观合理的评价标准,对假人腰椎进行碰撞测试时能够得出统一的结论,保证了碰撞测试的可靠性与合理性。
Description
技术领域
本发明一般涉及汽车假人腰椎测试实验技术领域,具体涉及一种汽车碰撞假人腰椎测试方法、设备及介质。
背景技术
现有的汽车生产过程包括先设计三维图纸,再生产出几辆样车进行碰撞测试,当测试车辆符合安全标准后才可进行大量生产。
在进行车辆碰撞测试的过程中,需要在各位置设置假人模拟碰撞时人的运动状态。这就需要假人的各个关节需要有足够的结构强度,以及各方向、各种运动状态下的形变能力。设计假人时,以假人腰椎为例,需要先将设计合格的腰椎安装在假人上再进行测试。
但是现有技术中,判断腰椎结构是否合格需要进行腰椎测试实验,实验包括:前剪切载荷-位移测试、后剪切载荷-位移测试、侧剪切载荷-位移测试、屈曲载荷-位移测试、伸展载荷-位移测试、侧弯载荷-位移测试、压缩载荷-位移测试、有钢索拉伸载荷-位移测试、无钢索拉伸载荷-位移测试。
进而使用各种检测设备,得出载荷与位移之间关系的载荷-位移曲线图。虽然可经实验生成具体的载荷-位移曲线图,但是载荷-位移曲线图反映的腰椎的结构是否合格,在大多数情况下还需要实验员根据经验判断。这就导致对腰椎是否合格的评价标准不统一,导致碰撞实验的合理性与可靠性均难以估计。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种汽车碰撞假人腰椎测试方法、设备及介质。
第一方面,本发明提供一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,包括:
获取实验假人腰椎的多种实验数据;所述多种实验数据包括:前剪切载荷-位移测试、后剪切载荷-位移测试、侧剪切载荷-位移测试、屈曲载荷-位移测试、伸展载荷-位移测试、侧弯载荷-位移测试、压缩载荷-位移测试、有钢索拉伸载荷-位移测试、无钢索拉伸载荷-位移测试实验所得的位移与载荷之间对应关系的实验数据;每种实验数据包括多组实验结果;
将实验假人腰椎的同一种实验的多组实验结果,绘制在同一坐标系下,得到每种实验的第一载荷-位移曲线图;所述第一载荷-位移曲线图中横坐标表示位移,纵坐标表示载荷;所述第一载荷-位移曲线图中包含每组实验结果对应的载荷-位移曲线;
根据每种实验的第一载荷-位移曲线图绘制每种实验的响应通道;
根据实验假人腰椎的多种实验数据包含的多组实验结果,构建综合响应通道;
获取同型号的待测假人腰椎的多种实验数据;
将待测假人腰椎的同一种实验的多组实验结果,绘制在同一坐标系下,得到每种实验的第二载荷-位移曲线图;
根据待测假人腰椎的实验数据包含的实验结果,构建综合载荷-位移曲线图;
当每种实验的所述第二载荷-位移曲线图同时处于每种实验的响应通道内,且所述综合载荷-位移曲线图处于所述综合响应通道内时,得出测试结果为合格,否则得出测试结果为不合格。
根据本发明提供的技术方案,根据每种实验的第一载荷-位移曲线图绘制每种实验的响应通道的步骤包括:
对每种实验的第一载荷-位移曲线图分别进行去除奇异值处理,得到每种实验的第三载荷-位移曲线图;
绘制每种实验的第三载荷-位移曲线图的包络线,得到每种实验的响应通道。
根据本发明提供的技术方案,所述第一载荷-位移曲线图所包含多个位移数据点,每个位移数据点对应有多组实验结果包含的载荷数据点;
对每种实验的第一载荷-位移曲线图分别进行去除奇异值处理的步骤包括:
计算所述第一载荷-位移曲线图每个位移数据点对应的多个载荷数据点的标准差,得到多个第一标准差;
计算多个第一标准差的均值和最小值,得到第一均值和第一最小值;
根据所述第一均值和所述第一最小值设定第一奇异值范围;
计算多个第一标准差中,处于所述第一奇异值范围的载荷数据点对应的位移数据点,得到多个奇异位移数据点;
计算每个所述奇异位移数据点对应的多个载荷数据点的均值和标准差,得到多个第二均值和多个第二标准差;
根据所述第二均值和所述第二标准差设定第二奇异值范围;
筛选出每个所述奇异位移数据点对应的多个载荷数据点中,处于对应所述第二奇异值范围的载荷数据点,得到多个奇异载荷数据点;
去除掉所述第一载荷-位移曲线图中与每个所述奇异位移数据点所对应的多个所述奇异载荷数据点所在的组的实验结果,得到第三载荷-位移曲线图。
根据本发明提供的技术方案,所述第一奇异值范围具体设定为:大于第一临界值;
所述第一临界值等于所述第一均值加两倍第一差值;所述第一差值等于所述第一均值减第一最小值;
所述第二奇异值范围具体设定为:大于第二均值加三倍第二标准差,或小于第二均值减三倍第二标准差。
根据本发明提供的技术方案,绘制每种实验的第三载荷-位移曲线图的包络线,得到每种实验的响应通道的步骤包括:
计算第三载荷-位移曲线图中多个载荷-位移曲线的最大位移数据点对应点的坐标得到多个第一坐标;
依次连接多个第一坐标,形成分割曲线;
利用所述分割曲线将所述第三载荷-位移曲线图分割为第一子曲线图和第二子曲线图;
分别计算第一子曲线图和第二子曲线图中所有的极大值坐标点和极小值坐标点;
将第一子曲线图中多个所述极大值坐标点依次连接作为第一上包络线;将第一子曲线图中多个所述极小值坐标点依次连接作为第一下包络线;
将第二子曲线图中多个所述极大值坐标点依次连接作为第二上包络线;将第二子曲线图中多个所述极小值坐标点依次连接作为第二下包络线;
将所述第一上包络线和第二上包络线连接形成上包络线,将所述第一下包络线和第二下包络线连接形成下包络线;
将所述上包络线和下包络线之间的区域作为所述响应通道。
根据本发明提供的技术方案,根据多种实验数据包含的多组实验结果,构建综合响应通道的步骤包括:
获取屈曲载荷-位移测试、前剪切载荷-位移测试、后剪切载荷-位移测试实验所得的位移与载荷之间对应关系的实验数据,得到多组屈曲实验数据、多组前剪切实验数据和多组后剪切实验数据;
计算所述多组屈曲实验数据的均值,得到屈曲载荷均值曲线;
计算所述多组前剪切实验数据的均值,得到前剪切载荷均值曲线;
计算所述多组后剪切实验数据的均值,得到后剪切载荷均值曲线;
根据所述屈曲载荷均值曲线、所述前剪切载荷均值曲线和所述后剪切载荷均值曲线对应的函数的加权之和计算得到综合载荷曲线对应的函数;
以所述综合载荷曲线对应函数的函数值作为综合响应通道的均值,以第一设定值和第二设定值分别作为通道上限和通道下限,构建得到综合响应通道。
根据本发明提供的技术方案,所述综合载荷曲线由公式(一)计算得到:
公式(一);
其中,F表示综合载荷曲线对应的函数,F B表示屈曲载荷均值曲线对应的函数,F FS表示前剪切载荷均值曲线对应的函数,F PS表示后剪切载荷均值曲线对应的函数,w 1、w 2、w 3均表示权重。
根据本发明提供的技术方案,所述第一设定值和第二设定值均根据所述综合载荷曲线中的载荷最大值设定,第一设定值具体设定为综合响应通道的均值加0.1倍综合载荷曲线中的载荷最大值,第二设定值具体设定为综合响应通道的均值减0.1倍综合载荷曲线中的载荷最大值。
第二方面,本发明提供一种计算机设备,包括:存储器、处理器和存储在存储器上的用于进行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序;所述用于进行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序配置用于:
进行上述任意一项所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法。
第三方面,本发明提供一种存储介质,所述存储介质上存储有执行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序;当所述一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序被执行时,用于:
进行上述任意一项所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法。
本发明的有益效果在于:
先进行多种实验,并收集数据,进而将数据绘制成载荷-位移曲线图,最终根据载荷-位移曲线图绘制每种实验的响应通道和综合响应通道。由此建立了腰椎测试过程中统一的评定标准,当待测腰椎的载荷-位移曲线图均处于各实验的响应通道内,且综合载荷-位移曲线图处于综合响应通道内时,则最终判定待测假人的测试结果为合格,否则为不合格。这种方式能够基于实验数据给出客观合理的评价标准,对假人腰椎进行碰撞测试时能够得出统一的结论,保证了碰撞测试的可靠性与合理性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的流程示意图;
图2为汽车碰撞假人腰椎准静态测试数据通道示意图
图3为汽车碰撞假人腰椎准静态综合评定通道示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1,本发明提供一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,包括:
S1:获取实验假人腰椎的多种实验数据;所述多种实验数据包括:前剪切载荷-位移测试、后剪切载荷-位移测试、侧剪切载荷-位移测试、屈曲载荷-位移测试、伸展载荷-位移测试、侧弯载荷-位移测试、压缩载荷-位移测试、有钢索拉伸载荷-位移测试、无钢索拉伸载荷-位移测试实验所得的位移与载荷之间对应关系的实验数据;每种实验数据包括多组实验结果;
S2:将实验假人腰椎的同一种实验的多组实验结果,绘制在同一坐标系下,得到每种实验的第一载荷-位移曲线图;所述第一载荷-位移曲线图中横坐标表示位移,纵坐标表示载荷;所述第一载荷-位移曲线图中包含每组实验结果对应的载荷-位移曲线;
S3:根据每种实验的第一载荷-位移曲线图绘制每种实验的响应通道;
S4:根据实验假人腰椎的多种实验数据包含的多组实验结果,构建综合响应通道;
S5:获取同型号的待测假人腰椎的多种实验数据;
S6:将待测假人腰椎的同一种实验的多组实验结果,绘制在同一坐标系下,得到每种实验的第二载荷-位移曲线图;
S7:根据待测假人腰椎的实验数据包含的实验结果,构建综合载荷-位移曲线图;
S8:当每种实验的所述第二载荷-位移曲线图同时处于每种实验的响应通道内,且所述综合载荷-位移曲线图处于所述综合响应通道内时,得出测试结果为合格,否则得出测试结果为不合格。
具体地,以一种实验为例,实验后生成的载荷-位移曲线图中具有多条曲线,每条曲线均表示一次实验得出的载荷与位移之间的关系曲线,多条曲线表示同种实验反复进行多次所得的多组实验结果。多组实验结果之间可能不完全相同;由此绘制在同一坐标系内后,可生成这种实验的第一载荷-位移曲线图。
不同种实验会分别生成不同的第一载荷-位移曲线图。本实施例中总共有9张第一载荷-位移曲线图;每种实验进行30次,第一载荷-位移曲线图中均包含30条曲线。
具体地,先进行多种实验,并收集载荷与位移之间关系的实验数据,进而将实验数据绘制成载荷-位移曲线图,最终根据载荷-位移曲线图绘制每种实验的响应通道和综合响应通道。
测试装置包括:
安装平台,用于放置假人腰椎;
压缩装置,用于沿实验所需的设定的方向,向假人腰椎施加压力;
压力检测装置和形变位移检测装置,分别检测压力和形变位移的检测数据。
实验过程包括:
先确认对假人腰椎进行测试的实验种类;
再将假人腰椎以此种实验对应的姿态,安装至测试装置的安装平台上;
调整压缩装置与假人腰椎的相对位置,使二者沿实验所需的设定方向正对,并固定假人腰椎与安装平台的相对位置;
再控制压缩装置以设定速率加载至预设位置,与假人腰椎抵接,并施加压力;
等待片刻后以相同速率卸载;
期间压力检测装置和形变位移检测装置分别检测对应的压力和形变位置的数据。
根据实验数据建立腰椎测试过程中统一的评定标准后,对待测假人腰椎进行合格性判定时,进行以下过程:
以同样的实验方式对待测假人腰椎进行一侧测试,得出9种实验,每种一组的实验结果;
进而根据待测假人腰椎的实验结果制作待测假人腰椎的载荷-位移曲线图,得到9种实验的第二载荷-位移曲线图;
根据待测假人腰椎的实验结果中屈曲、前剪切和后剪切实验的实验结果计算待测假人腰椎的综合载荷-位移曲线图;
再进行判断:
当待测腰椎的载荷-位移曲线图均处于各实验的响应通道内,且综合载荷-位移曲线图处于综合响应通道内时,则最终判定待测假人的测试结果为合格,否则为不合格。
具体而言,需要腰椎结构通过第一次包括的9项测试,再通过第二次的综合测试才能判定为合格。
这种方式能够基于实验数据给出客观合理的评价标准,对假人腰椎进行碰撞测试时能够得出统一的结论,保证了碰撞测试的可靠性与合理性。
进一步地,根据每种实验的第一载荷-位移曲线图绘制每种实验的响应通道的步骤包括:
对每种实验的第一载荷-位移曲线图分别进行去除奇异值处理,得到每种实验的第三载荷-位移曲线图;
绘制每种实验的第三载荷-位移曲线图的包络线,得到每种实验的响应通道。
具体地,由于实际测量过程中有可能存在数据跳变,导致某一曲线的某一处或多处数据与其他曲线此处的值差异较大。一般情况下,与大多数数据的数值差异较大的数据点被为奇异值或跳变数据。因此本实施例需要对每种实验的第一载荷-位移曲线图分别进行去除奇异值处理。
具体过程为:先筛选出跳变数据的位置,再判断跳变数据所处的曲线,即跳变的数据处于哪组实验结果,最终去除掉存在跳变数据的曲线。
具体地,图2-3中横坐标表示位移(Distance),单位:毫米(mm),纵坐标表示载荷(Force),单位:牛顿(N)。阴影部分表示响应通道。本实施例中将载荷-位移曲线图中横坐标称为位移数据点,纵坐标称为载荷数据点。
图2中存在负载荷表示在卸载阶段腰椎结构产生了塑性形变,导致检测到的载荷为负值,进行计算时,需要排除负载荷,再进行计算。
进一步地,所述第一载荷-位移曲线图所包含多个位移数据点,每个位移数据点对应有多组实验结果包含的载荷数据点;
对每种实验的第一载荷-位移曲线图分别进行去除奇异值处理的步骤包括:
S31:计算所述第一载荷-位移曲线图每个位移数据点对应的多个载荷数据点的标准差,得到多个第一标准差;
S32:计算多个第一标准差的均值和最小值,得到第一均值和第一最小值;
S33:根据所述第一均值和所述第一最小值设定第一奇异值范围;
S34:计算多个第一标准差中,处于所述第一奇异值范围的载荷数据点对应的位移数据点,得到多个奇异位移数据点;
S35:计算每个所述奇异位移数据点对应的多个载荷数据点的均值和标准差,得到多个第二均值和多个第二标准差;
S36:根据所述第二均值和所述第二标准差设定第二奇异值范围;
S37:筛选出每个所述奇异位移数据点对应的多个载荷数据点中,处于对应所述第二奇异值范围的载荷数据点,得到多个奇异载荷数据点;
S38:去除掉所述第一载荷-位移曲线图中与每个所述奇异位移数据点所对应的多个所述奇异载荷数据点所在的组的实验结果,得到第三载荷-位移曲线图。
具体地,去除奇异值处理的过程可以理解为:
先通过步骤S31-S34,先筛选出跳变数据对应的位移值。通过计算标准差,判断得出标准差过大的区域为跳变数据对应的位移值。
再通过步骤S34-S37筛选出刚刚筛选出的位移值对应的多个载荷值,并进一步通过中值至最小值之间的差值作为划分范围,筛选出差异过大的载荷值。
最终,经过步骤S38,筛选出差异过大的载荷值所在的曲线,即存在跳变数据的曲线。并去除存在跳变数据的曲线,将剩余的曲线作为第三载荷-位移曲线图。
这种方式,由于在步骤S32针对载荷标准差曲线进行计算,且在步骤S35统计一个位移数据对应的多个载荷数据的均值和标准差,计算量相比现有技术更小,能够更加快速地得出评价结果。
进一步地,所述第一奇异值范围具体设定为:大于第一临界值;
所述第一临界值等于所述第一均值加两倍第一差值;所述第一差值等于所述第一均值减第一最小值;
所述第二奇异值范围具体设定为:大于第二均值加三倍第二标准差,或小于第二均值减三倍第二标准差。
具体地,当某处数据标准差过大时,则表示此处存在跳变数据。为了避免去除过多的数据导致数据过少,使设定的判定标准不准确,因此将第一临界值和第二临界值设置得较大。表示仅去除差异性最大的少量数据,保留大部分数据,以维持判定过程的准确性。
进一步地,绘制每种实验的第三载荷-位移曲线图的包络线,得到每种实验的响应通道的步骤包括:
计算第三载荷-位移曲线图中多个载荷-位移曲线的最大位移数据点对应点的坐标得到多个第一坐标;
依次连接多个第一坐标,形成分割曲线;
利用所述分割曲线将所述第三载荷-位移曲线图分割为第一子曲线图和第二子曲线图;
分别计算第一子曲线图和第二子曲线图中所有的极大值坐标点和极小值坐标点;
将第一子曲线图中多个所述极大值坐标点依次连接作为第一上包络线;将第一子曲线图中多个所述极小值坐标点依次连接作为第一下包络线;
将第二子曲线图中多个所述极大值坐标点依次连接作为第二上包络线;将第二子曲线图中多个所述极小值坐标点依次连接作为第二下包络线;
将所述第一上包络线和第二上包络线连接形成上包络线,将所述第一下包络线和第二下包络线连接形成下包络线;
将所述上包络线和下包络线之间的区域作为所述响应通道。
具体地,参考图2,由于实验过程包括加压抵接阶段和卸载阶段,加压阶段载荷与位移均持续增大,卸载阶段载荷与位移均持续减小。由此形成图2中的图像。
在一些实施方式中,若直接对图2中的图像绘制包络线,则会导致中间空白部分被划分入响应通道。这种情况会使响应通道不准确。因此,将图像划分为两部分,再绘制包络线并拼接形成响应通道,能够排除中间的空白部分,保证响应通道的准确性。
具体地,在去除差异性过大的数据后,剩余的数据均处在一个合理的区间内,即处于响应通道内。当待测假人腰椎的数据超出响应通道时,则表示其极有可能存在数据跳变,难以保证结构强度和稳定性。
因此使用上下包络线构建响应通道能够较为直接地对数据所处区间进行判定,规避了人为判断的模糊性,使判断结果更加客观、可信。
进一步地,根据多种实验数据包含的多组实验结果,构建综合响应通道的步骤包括:
获取屈曲载荷-位移测试、前剪切载荷-位移测试、后剪切载荷-位移测试实验所得的位移与载荷之间对应关系的实验数据,得到多组屈曲实验数据、多组前剪切实验数据和多组后剪切实验数据;
计算所述多组屈曲实验数据的均值,得到屈曲载荷均值曲线;
计算所述多组前剪切实验数据的均值,得到前剪切载荷均值曲线;
计算所述多组后剪切实验数据的均值,得到后剪切载荷均值曲线;
根据所述屈曲载荷均值曲线、所述前剪切载荷均值曲线和所述后剪切载荷均值曲线对应的函数的加权之和计算得到综合载荷曲线对应的函数;
以所述综合载荷曲线对应函数的函数值作为综合响应通道的均值,以第一设定值和第二设定值分别作为通道上限和通道下限,构建得到综合响应通道。
在一些实施方式中,由于本实施例中的Hybrid III假人主要用于正面碰撞测试,腰椎主要承受正向载荷,因此在腰椎测试初步合格后,需要对屈曲、前剪切、后剪切试验进行综合二次评定。对于屈曲和剪切试验的载荷施加距离不同,评定曲线及评定响应通道均以剪切试验的施载距离为限值。
在一些实施方式中,对待测假人腰椎进行计算时,直接计算待测假人腰椎的综合载荷-位移曲线图,即先计算待测假人腰椎的屈曲载荷均值曲线、前剪切载荷均值曲线和后剪切载荷均值曲线,再利用公式(一)计算得到加权的综合载荷-位移曲线图。
进一步地,所述综合载荷曲线由公式(一)计算得到:
公式(一);
其中,F表示综合载荷曲线对应的函数,F B表示屈曲载荷均值曲线对应的函数,F FS表示前剪切载荷均值曲线对应的函数,F PS表示后剪切载荷均值曲线对应的函数,w 1、w 2、w 3均表示权重。
在一些实施方式中,w 1、w 2、w 3分别赋值为0.4、0.3、0.3,其总和为1。
计算过程中,依次将屈曲载荷均值曲线对应的函数值、前剪切载荷均值曲线对应的函数值和后剪切载荷均值曲线对应的函数值代入公式(一),进行计算,得到综合载荷曲线对应的函数。
具体地,根据以往进行的大量的台车试验数据结果发现,在碰撞过程中腰椎的主要运动及承载形式为屈曲及正向剪切,权重具体值主要考虑到腰椎耐受极限,前剪切和后剪切耐受极限相同,因此权重也相同;屈曲的耐受极限高于剪切,因此权重要大于剪切的权重。
进一步地,所述第一设定值和第二设定值均根据所述综合载荷曲线中的载荷最大值设定,第一设定值具体设定为综合响应通道的均值加0.1倍综合载荷曲线中的载荷最大值,第二设定值具体设定为综合响应通道的均值减0.1倍综合载荷曲线中的载荷最大值。
在一些实施方式中,综合响应通道的上下限分别设置为综合响应通道的均值加减0.1倍综合载荷曲线中的载荷最大值的方式,能够使综合响应通道具有足够的通道宽度,避免宽度过窄,大多数腰椎结构均不能通过测试,保证具有足够的腰椎结构能够通过测试。
实施例2
本实施例提供一种计算机设备,包括:存储器、处理器和存储在存储器上的用于进行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序;所述用于进行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序配置用于:
进行上述实施例中任意一项所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法。
具体地,计算机设备包括中央处理单元(CPU),其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
以下部件连接至I/O接口:包括键盘、鼠标等的输入部分;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分;包括硬盘等的存储部分;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。
实施例3
本实施例提供一种存储介质,所述存储介质上存储有执行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序;当所述一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序被执行时,用于:
进行上述实施例中任意一项所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法。
具体地,本发明还提供了一种存储介质,所述存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。所述存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时,使得该电子设备实现如上述实施例中的方法,具体为上述实施例中任意一项所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,其特征在于,包括:
获取实验假人腰椎的多种实验数据;所述多种实验数据包括:前剪切载荷-位移测试、后剪切载荷-位移测试、侧剪切载荷-位移测试、屈曲载荷-位移测试、伸展载荷-位移测试、侧弯载荷-位移测试、压缩载荷-位移测试、有钢索拉伸载荷-位移测试、无钢索拉伸载荷-位移测试实验所得的位移与载荷之间对应关系的实验数据;每种实验数据包括多组实验结果;
将实验假人腰椎的同一种实验的多组实验结果,绘制在同一坐标系下,得到每种实验的第一载荷-位移曲线图;所述第一载荷-位移曲线图中横坐标表示位移,纵坐标表示载荷;所述第一载荷-位移曲线图中包含每组实验结果对应的载荷-位移曲线;
根据每种实验的第一载荷-位移曲线图绘制每种实验的响应通道;
根据实验假人腰椎的多种实验数据包含的多组实验结果,构建综合响应通道;
获取同型号的待测假人腰椎的多种实验数据;
将待测假人腰椎的同一种实验的多组实验结果,绘制在同一坐标系下,得到每种实验的第二载荷-位移曲线图;
根据待测假人腰椎的实验数据包含的实验结果,构建综合载荷-位移曲线图;
当每种实验的所述第二载荷-位移曲线图同时处于每种实验的响应通道内,且所述综合载荷-位移曲线图处于所述综合响应通道内时,得出测试结果为合格,否则得出测试结果为不合格。
2.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,其特征在于,根据每种实验的第一载荷-位移曲线图绘制每种实验的响应通道的步骤包括:
对每种实验的第一载荷-位移曲线图分别进行去除奇异值处理,得到每种实验的第三载荷-位移曲线图;
绘制每种实验的第三载荷-位移曲线图的包络线,得到每种实验的响应通道。
3.根据权利要求2所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,其特征在于,所述第一载荷-位移曲线图所包含多个位移数据点,每个位移数据点对应有多组实验结果包含的载荷数据点;
对每种实验的第一载荷-位移曲线图分别进行去除奇异值处理的步骤包括:
计算所述第一载荷-位移曲线图每个位移数据点对应的多个载荷数据点的标准差,得到多个第一标准差;
计算多个第一标准差的均值和最小值,得到第一均值和第一最小值;
根据所述第一均值和所述第一最小值设定第一奇异值范围;
计算多个第一标准差中,处于所述第一奇异值范围的载荷数据点对应的位移数据点,得到多个奇异位移数据点;
计算每个所述奇异位移数据点对应的多个载荷数据点的均值和标准差,得到多个第二均值和多个第二标准差;
根据所述第二均值和所述第二标准差设定第二奇异值范围;
筛选出每个所述奇异位移数据点对应的多个载荷数据点中,处于对应所述第二奇异值范围的载荷数据点,得到多个奇异载荷数据点;
去除掉所述第一载荷-位移曲线图中与每个所述奇异位移数据点所对应的多个所述奇异载荷数据点所在的组的实验结果,得到第三载荷-位移曲线图。
4.根据权利要求3所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,其特征在于,所述第一奇异值范围具体设定为:大于第一临界值;
所述第一临界值等于所述第一均值加两倍第一差值;所述第一差值等于所述第一均值减第一最小值;
所述第二奇异值范围具体设定为:大于第二均值加三倍第二标准差,或小于第二均值减三倍第二标准差。
5.根据权利要求2所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,其特征在于,绘制每种实验的第三载荷-位移曲线图的包络线,得到每种实验的响应通道的步骤包括:
计算第三载荷-位移曲线图中多个载荷-位移曲线的最大位移数据点对应点的坐标得到多个第一坐标;
依次连接多个第一坐标,形成分割曲线;
利用所述分割曲线将所述第三载荷-位移曲线图分割为第一子曲线图和第二子曲线图;
分别计算第一子曲线图和第二子曲线图中所有的极大值坐标点和极小值坐标点;
将第一子曲线图中多个所述极大值坐标点依次连接作为第一上包络线;将第一子曲线图中多个所述极小值坐标点依次连接作为第一下包络线;
将第二子曲线图中多个所述极大值坐标点依次连接作为第二上包络线;将第二子曲线图中多个所述极小值坐标点依次连接作为第二下包络线;
将所述第一上包络线和第二上包络线连接形成上包络线,将所述第一下包络线和第二下包络线连接形成下包络线;
将所述上包络线和下包络线之间的区域作为所述响应通道。
6.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,其特征在于,根据多种实验数据包含的多组实验结果,构建综合响应通道的步骤包括:
获取屈曲载荷-位移测试、前剪切载荷-位移测试、后剪切载荷-位移测试实验所得的位移与载荷之间对应关系的实验数据,得到多组屈曲实验数据、多组前剪切实验数据和多组后剪切实验数据;
计算所述多组屈曲实验数据的均值,得到屈曲载荷均值曲线;
计算所述多组前剪切实验数据的均值,得到前剪切载荷均值曲线;
计算所述多组后剪切实验数据的均值,得到后剪切载荷均值曲线;
根据所述屈曲载荷均值曲线、所述前剪切载荷均值曲线和所述后剪切载荷均值曲线对应的函数的加权之和计算得到综合载荷曲线对应的函数;
以所述综合载荷曲线对应函数的函数值作为综合响应通道的均值,以第一设定值和第二设定值分别作为通道上限和通道下限,构建得到综合响应通道。
7.根据权利要求6所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,其特征在于,所述综合载荷曲线由公式(一)计算得到:
公式(一);
其中,F表示综合载荷曲线对应的函数,F B表示屈曲载荷均值曲线对应的函数,F FS表示前剪切载荷均值曲线对应的函数,F PS表示后剪切载荷均值曲线对应的函数,w 1、w 2、w 3均表示权重。
8.根据权利要求6所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法,其特征在于,所述第一设定值和第二设定值均根据所述综合载荷曲线中的载荷最大值设定,第一设定值具体设定为综合响应通道的均值加0.1倍综合载荷曲线中的载荷最大值,第二设定值具体设定为综合响应通道的均值减0.1倍综合载荷曲线中的载荷最大值。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器、处理器和存储在存储器上的用于进行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序;所述用于进行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序配置用于:
进行权利要求1-8中任意一项所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有执行一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序;当所述一种汽车碰撞假人腰椎测试方法的程序被执行时,用于:
进行权利要求1-8中任意一项所述的一种汽车碰撞假人腰椎测试方法。
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120173213A1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | Hyunsok Pang | Method of material modeling for crash test dummy finite element models |
CN107152995A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-09-12 | 中国汽车技术研究中心 | 一种汽车碰撞试验中试验重复性的量化评价方法 |
CN111337267A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-26 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 一种用于评价碰撞试验中假人生物仿真度的方法 |
CN113916559A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-01-11 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 碰撞假人冲击响应性能限值的构建方法及电子设备 |
CN114437446A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-06 | 清华大学苏州汽车研究院(相城) | 一种适用于中国人的碰撞测试假人肋骨材料的制备方法 |
CN114705448A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-05 | 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 | 碰撞假人单根肋骨性能通道的确定方法 |
CN115186598A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-14 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法 |
CN115575141A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-01-06 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 汽车碰撞假人胸部标定方法和设备 |
CN115597813A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-01-13 | 中国汽车技术研究中心有限公司(Cn) | 一种用于汽车碰撞试验假人下腹部冲击试验方法和设备 |
CN115791213A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-14 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 汽车碰撞假人腰椎性能测试方法及系统、介质、设备 |
CN116223066A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-06 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法、设备及介质 |
CN116818369A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-09-29 | 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 | 汽车碰撞假人标定结果判定方法、设备及介质 |
CN117451380A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 | 一种aeb制动工况下数字假人响应标定方法 |
-
2024
- 2024-02-19 CN CN202410182940.0A patent/CN117740361B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120173213A1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | Hyunsok Pang | Method of material modeling for crash test dummy finite element models |
CN107152995A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-09-12 | 中国汽车技术研究中心 | 一种汽车碰撞试验中试验重复性的量化评价方法 |
CN111337267A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-26 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 一种用于评价碰撞试验中假人生物仿真度的方法 |
US11650132B1 (en) * | 2021-12-09 | 2023-05-16 | China Automotive Technology And Research Center Co., Ltd | Construction method for impact response performance limit value of crash dummy and electronic device |
CN113916559A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-01-11 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 碰撞假人冲击响应性能限值的构建方法及电子设备 |
DE102022120649A1 (de) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | Catarc Automotive Test Center (Tianjin) Co., Ltd | Verfahren zum Aufbau einer Leistungsgrenze der Aufprallreaktion einer Testpuppe und elektronisches Gerät |
CN114437446A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-06 | 清华大学苏州汽车研究院(相城) | 一种适用于中国人的碰撞测试假人肋骨材料的制备方法 |
CN114705448A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-05 | 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 | 碰撞假人单根肋骨性能通道的确定方法 |
CN115186598A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-14 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法 |
CN115597813A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-01-13 | 中国汽车技术研究中心有限公司(Cn) | 一种用于汽车碰撞试验假人下腹部冲击试验方法和设备 |
CN115575141A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-01-06 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 汽车碰撞假人胸部标定方法和设备 |
CN115791213A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-14 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 汽车碰撞假人腰椎性能测试方法及系统、介质、设备 |
CN116223066A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-06 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 汽车碰撞假人胸部生物逼真度评估方法、设备及介质 |
CN116818369A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-09-29 | 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 | 汽车碰撞假人标定结果判定方法、设备及介质 |
CN117451380A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 | 一种aeb制动工况下数字假人响应标定方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
丁冉冉;胡经国;朱晓勇;陈亚依;杜志豪;周杭卫;: "碰撞假人颈部评价研究", 汽车实用技术, no. 01, 15 January 2020 (2020-01-15), pages 62 - 66 * |
彭宗峰, 郭祚达, 林大全: "汽车碰撞试验假人的部分标定试验", 机械, no. 12, 30 December 2004 (2004-12-30), pages 60 - 61 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117740361B (zh) | 2024-05-07 |
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