本發(fā)明屬于汽車碰撞安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于雙梯形波的碰撞波形概念設(shè)計方法，包括以下步驟：1、定義參數(shù)：定義車體前端結(jié)構(gòu)的空間參數(shù)、雙臺階波參數(shù)、雙梯形波參數(shù)；2、設(shè)定約束條件：假設(shè)發(fā)動機前端的布置空間D₁₀、發(fā)動機后端到防火墻的布置空間D₂₀和車內(nèi)乘員的生存空間S₀全部用盡；3、引入雙臺階波振動方程；4、求解雙臺階波；5、求解雙梯形波；本發(fā)明僅僅利用理論計算設(shè)計碰撞波形，節(jié)約了人力物力；本發(fā)明雙梯形波的特征參數(shù)與車體結(jié)構(gòu)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，為車體前端結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考；本發(fā)明以車體和約束系統(tǒng)綜合作用的乘員響應作為設(shè)計的約束條件，避免了碰撞波形與約束系統(tǒng)單獨設(shè)計，為后期約束系統(tǒng)設(shè)計提供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車碰撞安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于雙梯形波的碰撞波形概念設(shè)計方法，更具體地說，是一種以雙梯形波為設(shè)計目標，以碰撞速度和汽車車身總布置參數(shù)為設(shè)計約束條件的概念設(shè)計方法。

背景技術(shù)

碰撞波形是整車碰撞安全系統(tǒng)開發(fā)的重要目標，是抗撞性概念設(shè)計的主要任務之一。一般將B柱下端采集到的車體減速度信號作為整車的碰撞波形。整車質(zhì)量、碰撞速度、可變形吸能空間、車體結(jié)構(gòu)的拓撲形式以及結(jié)構(gòu)斷面等均會影響碰撞波形。在傳統(tǒng)設(shè)計方法中碰撞波形的設(shè)計與約束系統(tǒng)是分割開的，通常在碰撞波形設(shè)計完成之后通過CAE仿真分析匹配相應的約束系統(tǒng)，這一過程需要進行大量的重復的模型計算。本發(fā)明提出一種基于雙梯形波的碰撞波形概念設(shè)計方法根據(jù)車輛和乘員的碰撞力學特性以及能量控制技術(shù)確定目標碰撞波形，可以在概念設(shè)計階段、總布置空間確定以后，對車體前端結(jié)構(gòu)進行能量分解，以獲得主要吸能子結(jié)構(gòu)的抗撞性目標。避免了大量重復的模型計算，縮短了設(shè)計周期。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在概念設(shè)計階段提出一種雙臺階波的設(shè)計方法，可以在總布置空間確定以后進行碰撞波形的設(shè)計，同時，進一步將雙臺階波細化為雙梯形波，體現(xiàn)了目標波形與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)聯(lián)，指導車體前端吸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于雙梯形波的碰撞波形概念設(shè)計方法，包括以下步驟：

步驟1、定義參數(shù)：

1)定義車體前端結(jié)構(gòu)的空間參數(shù)；

所述定義車體前端結(jié)構(gòu)的空間參數(shù)為：發(fā)動機前端的布置空間D₁₀、發(fā)動機后端到防火墻的布置空間D₂₀、前縱梁前端到發(fā)動機之間的距離D₃₀；

2)定義雙臺階波參數(shù)；

3)定義雙梯形波參數(shù)；

步驟2、設(shè)定約束條件：

為了獲得最優(yōu)的雙臺階波，假設(shè)發(fā)動機前端的布置空間D₁₀、發(fā)動機后端到防火墻的布置空間D₂₀和車內(nèi)乘員的生存空間S₀全部用盡；

步驟3、引入雙臺階波振動方程；

步驟4、求解雙臺階波；

步驟5、求解雙梯形波。

技術(shù)方案中所述定義雙臺階波參數(shù)是指：

以發(fā)動機的碰撞時刻t₁為分界點，兩臺階高度分別為G₁、G₂，碰撞結(jié)束時刻為t₂，此時車體開始回彈；從碰撞開始到t₁時間段內(nèi)，發(fā)動機前端結(jié)構(gòu)的壓潰量為D₁，從t₁到碰撞結(jié)束，發(fā)動機后端到防火墻的壓潰量為D₂；