CN108804756A - 汽车生存空间校核方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车生存空间校核方法，方法包括如下步骤：对汽车内部进行整体扫描，以得到生存空间3D数据，并根据生存空间3D数据进行建模，以建立生存空间模型，导入预设H点计算规则，以计算得到当前H点位置，在生存空间模型中导入碰撞假人数据，以建立碰撞假人模型，并根据当前H点位置对碰撞假人模型进行校准；在生存空间模型中对碰撞假人模型进行仿真求解，以得到当前生存空间数据；判断生存空间数据是否满足标准空间要求，若是，则输出生存空间模型的仿真数据。本发明通过采用建立模型以进行空间校核判定的方式，能有效节约成本、计算时间缩短、计算分析准确性高，通过预设H点计算规则的导入，保障了对当前H点位置计算的准确性。

Description

汽车生存空间校核方法

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种汽车生存空间校核方法。

背景技术

随着经济的发展与技术的进步，城市居民汽车保有量在迅猛增长，道路交通事故已经成为人类生命安全的重要威胁之一。因此如何提高汽车的整体安全性能，已经成为了汽车工程师最重要的一个研究方向。

对汽车而言，汽车车身是汽车整车当中的一个重要组成部分。汽车车身指的是车辆用来载人装货的部分，也指车辆整体。有的车辆的车身既是驾驶员的工作场所，又是容纳乘客和货物的场所。汽车车身造型结构是车辆的形体语言，其设计好坏将直接影响到车辆的安全性能，尤其是汽车车身生存空间的设计直接影响着驾驶人员和乘坐人员的安全，因此在汽车结构设计阶段就要对汽车生存空间进行校核，以提高汽车的整体安全性能。目前，常采用Nastran技术来对汽车生存空间校核进行仿真模拟，Nastran技术可以缩短产品开发周期、优化产品结构、提高产品性能、延长产品寿命以及降低开发成本，已广泛应用于航空航天、汽车交通、水利水电、建筑工程、电子电器以及港口船舶等。

然而，现有的汽车生存空间校核精准度较低，进而导致对汽车生存空间的校核不准确，进而导致汽车生存空间误差较大现象的发生，使得安全带和气囊与汽车车身难以匹配。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种生存空间校核精准度高的汽车生存空间校核方法。

本发明提出一种汽车生存空间校核方法，其中，所述方法包括如下步骤：

对汽车内部进行整体扫描，以得到生存空间3D数据，并根据所述生存空间3D数据进行建模，以建立生存空间模型，所述生存空间模型内包含所述汽车内部各个零部件分别对应的模型数据；

在所述生存空间模型中导入预设H点计算规则，以计算得到当前H点位置，在所述生存空间模型中导入碰撞假人数据，以建立碰撞假人模型，并根据所述当前H点位置对所述碰撞假人模型进行校准；

在所述生存空间模型中对所述碰撞假人模型进行仿真求解，以得到当前生存空间数据，所述当前生存空间数据包含所述碰撞假人模型与所述汽车内部预设零部件之间的距离数据；

判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求，若是，则输出所述生存空间模型的仿真数据。

本发明提出的汽车生存空间校核方法，通过采用建立模型以进行空间校核判定的方式，能有效节约成本、计算时间缩短、计算分析准确性高，通过所述生存空间3D数据的获取，以保障了所述生存空间模型的建立，通过所述预设H点计算规则的导入，以保障了对所述当前H点位置计算的准确性，通过所述当前H点计算的设计，能有效的对所述生存空间模型进行校核，进而提高了所述汽车生存空间校核方法校核的准确性。

进一步地，所述判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求的步骤包括：

分别获取所述生存空间数据中所述碰撞假人模型的腹部距离数据、胸部距离数据和膝部距离数据，并分别判断所述腹部距离数据、所述胸部距离数据和所述膝部距离数据是否小于对应的距离阈值。

进一步地，所述腹部距离数据包括所述碰撞假人模型上腹部到转向盘下轮缘之间的距离和所述碰撞假人模型上腹部到仪表板之间的距离，所述胸部距离数据包括所述碰撞假人模型上胸部到仪表台之间的距离和所述碰撞假人模型上胸部到方向盘中心之间的距离，所述膝部距离数据包括所述碰撞假人模型上膝关节到仪表板边缘之间的距离、所述碰撞假人模型上膝关节到门槛上边缘之间的距离和所述碰撞假人模型上膝关节到前座椅靠背之间的距离和所述碰撞假人模型上膝盖间距。

进一步地，所述在所述生存空间模型中导入碰撞假人数据的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述当前H点位置的坐标数据，并根据所述坐标数据校准所述生存空间模型中前排座椅和后排座椅对应的模型。

进一步地，所述生产空间数据还包括所述碰撞假人模型上鼻子到风窗玻璃顶端之间的距离、所述碰撞假人模型上鼻子到前座椅靠背之间的距离、所述碰撞假人模型上头到车顶之间的距离、所述碰撞假人模型上头到侧门围之间的距离、所述碰撞假人模型上鼻子到方向盘上缘之间的距离和所述碰撞假人模型上鼻子到方向盘中心之间的距离。

进一步地，所述在所述生存空间模型中导入碰撞假人数据的步骤包括：

在所述生存空间模型中的前排驾位置和副驾驶位置分别导入一个50％分位混III男性假人数据，并在所述生存空间模型中的后排左侧位置导入一个5％分位混III女性假人数据。

进一步地，所述判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求的步骤之后，所述方法还包括：

当判断到所述生存空间数据未满足所述标准空间要求时，优化所述汽车内部的结构和/或材料，并返回执行在所述生存空间3D数据的建模。

进一步地，所述判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求的步骤之后，所述方法还包括：

分别获取所述生存空间模型、所述当前H点位置和所述当前生存空间数据，并将获取到的所述生存空间模型、所述当前H点位置和所述当前生存空间数据形成对应关系进行标号存储。

进一步地，对所述生存空间模型进行仿真求解的软件为Nastran。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明第一实施例提出的汽车生存空间校核方法的流程图；

图2为本发明第二实施例提出的汽车生存空间校核方法的流程图；

图3为图2中步骤S61的具体实施步骤流程图。

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。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。

本发明提出一种汽车生存空间校核方法，请参阅图1，对于本发明第一实施例中的汽车生存空间校核方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S10，对汽车内部进行整体扫描，以得到生存空间3D数据，并根据所述生存空间3D数据进行建模，以建立生存空间模型。

其中，所述生存空间模型内包含所述汽车内部各个零部件分别对应的模型数据，在建立所述生存空间模型时，对上述的汽车内部结构而言，可根据汽车实际结构设定汽车车身中各零件的材料、以及各零件之间的连接关系。在此还需要补充的是，进行建模的前处理软件可采用Hypermesh或ANSA进行建模。

具体的，通过对汽车内部进行整体扫描，以方便了后续对汽车生存空间的校核，有效的提高了汽车生存空间的校核效率。

步骤S20，在所述生存空间模型中导入预设H点计算规则，以计算得到当前H点位置，在所述生存空间模型中导入碰撞假人数据，以建立碰撞假人模型，并根据所述当前H点位置对所述碰撞假人模型进行校准。

其中，所述预设H点计算规则包括预设H点轨迹图和碰撞规程要求，该碰撞规程要求为国家碰撞法规，通过所述当前H点位置的计算，以保障了所述碰撞假人数据导入的准确性，具体的，所述碰撞假人数据导入后基于所述当前H点位置数据进行坐标位置校正，以保障后续所述生存空间模型仿真过程的准确性，提高了所述汽车生存空间校核方法的校核效率。

步骤S30，在所述生存空间模型中对所述碰撞假人模型进行仿真求解，以得到当前生存空间数据。

其中，通过对所述生存空间模型进行仿真设计，以使所述汽车生存空间校核方法采用建立模型以进行空间校核判定的方式，能有效节约成本、计算时间缩短、计算分析准确性高，具体的，所述当前生存空间数据包含所述碰撞假人模型与所述汽车内部预设零部件之间的距离数据。

步骤S40，判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求，若是，则输出所述生存空间模型的仿真数据。

其中，由于所述生存空间数据直接反应了汽车内所述碰撞假人模型与预设零部件之间的距离，因此所述步骤S40通过可以采用数值判断的方式以判定所述生存空间数据是否满足标准空间要求。

本发明提出的汽车生存空间校核方法，通过采用建立模型以进行空间校核判定的方式，能有效节约成本、计算时间缩短、计算分析准确性高，通过所述生存空间3D数据的获取，以保障了所述生存空间模型的建立，通过所述预设H点计算规则的导入，以保障了对所述当前H点位置计算的准确性，通过所述当前H点计算的设计，能有效的对所述生存空间模型进行校核，进而提高了所述汽车生存空间校核方法校核的准确性。

下面以一个具体的实例对本发明的技术方案进行更加详细地说明。请参阅图2，对于本发明第二实施例提出的汽车生存空间校核方法，其具体实施步骤如下所述：

步骤S11，对汽车内部进行整体扫描，以得到生存空间3D数据，并根据所述生存空间3D数据进行建模，以建立生存空间模型；

其中，所述生存空间模型内包含所述汽车内部各个零部件分别对应的模型数据，在建立所述生存空间模型时，对上述的汽车内部结构而言，可根据汽车实际结构设定汽车车身中各零件的材料、以及各零件之间的连接关系。在此还需要补充的是，进行建模的前处理软件可采用Hypermesh或ANSA进行建模。

具体的，通过对汽车内部进行整体扫描，以方便了后续对汽车生存空间的校核，有效的提高了汽车生存空间的校核效率。

步骤S21，在所述生存空间模型中导入预设H点计算规则，以计算得到当前H点位置；

其中，所述预设H点计算规则包括预设H点轨迹图和碰撞规程要求，该碰撞规程要求为国家碰撞法规，通过所述当前H点位置的计算，以保障了所述碰撞假人数据导入的准确性，具体的，所述碰撞假人数据导入后基于所述当前H点位置数据进行坐标位置校正，以保障后续所述生存空间模型仿真过程的准确性，提高了所述汽车生存空间校核方法的校核效。

步骤S31，获取所述当前H点位置的坐标数据，并根据所述坐标数据校准所述生存空间模型中前排座椅和后排座椅对应的模型；

步骤S41，在所述生存空间模型中的前排驾位置和副驾驶位置分别导入一个50％分位混III男性假人数据，在所述生存空间模型中的后排左侧位置导入一个5％分位混III女性假人数据，以建立碰撞假人模型，并根据所述当前H点位置对所述碰撞假人模型进行校准；

步骤S51，在所述生存空间模型中对所述碰撞假人模型进行仿真求解，以得到当前生存空间数据；

其中，所述当前生存空间数据包含所述碰撞假人模型与所述汽车内部预设零部件之间的距离数据，对所述生存空间模型进行仿真求解的软件为Nastran。

步骤S61，判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求；

其中，由于所述生存空间数据直接反应了汽车内所述碰撞假人模型与预设零部件之间的距离，因此所述步骤S61通过可以采用数值判断的方式以判定所述生存空间数据是否满足标准空间要求。

请参阅图3，为图2中步骤S61的具体实施步骤的流程图：

步骤S610，分别获取所述生存空间数据中所述碰撞假人模型的腹部距离数据、胸部距离数据和膝部距离数据；

其中，所述腹部距离数据包括所述碰撞假人模型上腹部到转向盘下轮缘之间的距离和所述碰撞假人模型上腹部到仪表板之间的距离，所述胸部距离数据包括所述碰撞假人模型上胸部到仪表台之间的距离和所述碰撞假人模型上胸部到方向盘中心之间的距离，所述膝部距离数据包括所述碰撞假人模型上膝关节到仪表板边缘之间的距离、所述碰撞假人模型上膝关节到门槛上边缘之间的距离和所述碰撞假人模型上膝关节到前座椅靠背之间的距离和所述碰撞假人模型上膝盖间距。

优选的，所述生产空间数据还包括所述碰撞假人模型上鼻子到风窗玻璃顶端之间的距离、所述碰撞假人模型上鼻子到前座椅靠背之间的距离、所述碰撞假人模型上头到车顶之间的距离、所述碰撞假人模型上头到侧门围之间的距离、所述碰撞假人模型上鼻子到方向盘上缘之间的距离和所述碰撞假人模型上鼻子到方向盘中心之间的距离。

步骤S611，分别判断所述腹部距离数据、所述胸部距离数据和所述膝部距离数据是否小于对应的距离阈值。

请继续参阅图2，当步骤S61判断到所述生存空间数据满足所述标准空间要求时，执行步骤S71。

步骤S71，输出所述生存空间模型的仿真数据；

其中，当步骤S61判断到所述生存空间数据满足所述标准空间要求时，则判定所述生存空间模型的仿真数据合格，进而通过输出该仿真数据以满足后续汽车其它部件或功能的设计。

步骤S81，分别获取所述生存空间模型、所述当前H点位置和所述当前生存空间数据，并将获取到的所述生存空间模型、所述当前H点位置和所述当前生存空间数据形成对应关系进行标号存储；

其中，通过将获取到的所述生存空间模型、所述当前H点位置和所述当前生存空间数据形成对应关系进行标号存储的设计，有效的方便了后续用户对数据的查看，提高了用户体验。

当步骤S61判断到所述生存空间数据未满足所述标准空间要求时，执行步骤S91。

步骤S91，优化所述汽车内部的结构和/或材料，并返回执行在所述生存空间3D数据的建模。

本实施例中，通过采用建立模型以进行空间校核判定的方式，能有效节约成本、计算时间缩短、计算分析准确性高，通过所述生存空间3D数据的获取，以保障了所述生存空间模型的建立，通过所述预设H点计算规则的导入，以保障了对所述当前H点位置计算的准确性，通过所述当前H点计算的设计，能有效的对所述生存空间模型进行校核，进而提高了所述汽车生存空间校核方法校核的准确性。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种汽车生存空间校核方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

对汽车内部进行整体扫描，以得到生存空间3D数据，并根据所述生存空间3D数据进行建模，以建立生存空间模型，所述生存空间模型内包含所述汽车内部各个零部件分别对应的模型数据；

在所述生存空间模型中导入预设H点计算规则，以计算得到当前H点位置，在所述生存空间模型中导入碰撞假人数据，以建立碰撞假人模型，并根据所述当前H点位置对所述碰撞假人模型进行校准；

在所述生存空间模型中对所述碰撞假人模型进行仿真求解，以得到当前生存空间数据，所述当前生存空间数据包含所述碰撞假人模型与所述汽车内部预设零部件之间的距离数据；

判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求，若是，则输出所述生存空间模型的仿真数据。

2.根据权利要求1所述的汽车生存空间校核方法，其特征在于，所述判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求的步骤包括：

分别获取所述生存空间数据中所述碰撞假人模型的腹部距离数据、胸部距离数据和膝部距离数据，并分别判断所述腹部距离数据、所述胸部距离数据和所述膝部距离数据是否小于对应的距离阈值。

3.根据权利要求2所述的汽车生存空间校核方法，其特征在于，所述腹部距离数据包括所述碰撞假人模型上腹部到转向盘下轮缘之间的距离和所述碰撞假人模型上腹部到仪表板之间的距离，所述胸部距离数据包括所述碰撞假人模型上胸部到仪表台之间的距离和所述碰撞假人模型上胸部到方向盘中心之间的距离，所述膝部距离数据包括所述碰撞假人模型上膝关节到仪表板边缘之间的距离、所述碰撞假人模型上膝关节到门槛上边缘之间的距离和所述碰撞假人模型上膝关节到前座椅靠背之间的距离和所述碰撞假人模型上膝盖间距。

4.根据权利要求1所述的汽车生存空间校核方法，其特征在于，所述在所述生存空间模型中导入碰撞假人数据的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述当前H点位置的坐标数据，并根据所述坐标数据校准所述生存空间模型中前排座椅和后排座椅对应的模型。

5.根据权利要求1所述的汽车生存空间校核方法，其特征在于，所述生产空间数据还包括所述碰撞假人模型上鼻子到风窗玻璃顶端之间的距离、所述碰撞假人模型上鼻子到前座椅靠背之间的距离、所述碰撞假人模型上头到车顶之间的距离、所述碰撞假人模型上头到侧门围之间的距离、所述碰撞假人模型上鼻子到方向盘上缘之间的距离和所述碰撞假人模型上鼻子到方向盘中心之间的距离。

6.根据权利要求1所述的汽车生存空间校核方法，其特征在于，所述在所述生存空间模型中导入碰撞假人数据的步骤包括：

在所述生存空间模型中的前排驾位置和副驾驶位置分别导入一个50％分位混III男性假人数据，并在所述生存空间模型中的后排左侧位置导入一个5％分位混III女性假人数据。

7.根据权利要求1所述的汽车生存空间校核方法，其特征在于，所述判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求的步骤之后，所述方法还包括：

当判断到所述生存空间数据未满足所述标准空间要求时，优化所述汽车内部的结构和/或材料，并返回执行在所述生存空间3D数据的建模。

8.根据权利要求1所述的汽车生存空间校核方法，其特征在于，所述判断所述生存空间数据是否满足标准空间要求的步骤之后，所述方法还包括：

分别获取所述生存空间模型、所述当前H点位置和所述当前生存空间数据，并将获取到的所述生存空间模型、所述当前H点位置和所述当前生存空间数据形成对应关系进行标号存储。

9.根据权利要求1所述的汽车生存空间校核方法，其特征在于，对所述生存空间模型进行仿真求解的软件为Nastran。