前机舱溃缩空间尺寸确定方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车前机舱设计技术领域，特别是涉及前机舱溃缩空间尺寸确定方法 及装置。
【背景技术】
[0002] 汽车工业的发展给人类的生活带来了极大的便利，然而不断攀升的交通事故也给 人类社会造成了极大的负面影响，因此世界各国都在致力于研究汽车的安全性，并制定相 应的法规及标准对汽车的安全性设计进行约束。汽车安全性分为主动安全性和被动安全性 两大类。主动安全性是指在交通事故发生前采取安全性措施、尽可能的避免交通事故的发 生。被动安全性是指在事故发生的时候，利用车辆结构的安全性设计结合被动安全性装置， 尽可能的降低驾驶员和车内乘员受到伤害的程度。
[0003] 汽车发生正面碰撞事故时，一般通过前机舱的溃缩变形吸收能量作为被动安全性 措施以保证驾驶员和车内乘员的安全，因此，在汽车的设计阶段，应初步确定前机舱的压溃 空间的尺寸是否满足被动安全性法规(GB 11551-2014汽车正面碰撞乘员保护）的要求。
[0004] 目前，确定前机舱压溃空间尺寸的方法主要有两种：一种是通过正面碰撞试验确 定；另一种是采用经验值或者粗略估计的方法确定。通过正面碰撞试验确定的方法更接近 实际情况，但是正面刚碰撞试验以已经制造好的车辆为测试对象，试验过程中会对车辆造 成极大的破坏，因此试验费用通常很高，不利于重复多次的研究开发;而采用经验值或者粗 略估计的方法得到的结果通常不能满足被动安全性法规的要求，需要重复、多次修正，增加 了设计人员的工作量。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于提供一种前机舱溃缩空间尺寸确定方法及装置，以降低 汽车开发后期因被动安全性不满足要求需要改变车身尺寸、重新进行空间布置的风险，并 减少设计人员的工作量、缩短设计时间、降低研发成本。
[0006] 为达到上述目的，本发明实施例公开了一种前机舱溃缩空间尺寸确定方法，应用 于电子设备中，所述电子设备中存储有预先建立的安装有多体假人的正面碰撞汽车三维模 型和壁障三维模型，所述方法包括：
[0007] 根据碰撞速度获得所述正面碰撞汽车三维模型的加速度曲线;所述碰撞速度为所 述正面碰撞汽车三维模型与所述壁障三维模型开始碰撞时的行驶速度；
[0008] 使所述正面碰撞汽车三维模型以所述碰撞速度与所述壁障三维模型发生碰撞，并 以所述加速度曲线做减速运动，在所述碰撞速度减为零后，确定所述多体假人的伤害值是 否超过预设伤害值；
[0009] 如果所述多体假人的伤害值未超过所述预设伤害值，确定所述碰撞速度从最大值 减至零所经历的时间，计算所述时间内以所述加速度曲线作减速运动时获得的第一位移曲 线，并计算所述时间内以所述碰撞速度作匀速直线运动时获得的第二位移曲线；
[0010]计算所述第二位移曲线的最大值与所述第一位移曲线的最大值的差，将所述差确 定为所述前机舱溃缩空间尺寸。
[0011]优选的，所述前机舱溃缩空间尺寸确定方法还包括：
[0012] 如果所述多体假人的伤害值超过所述预设伤害值，调整所述加速度曲线；或者输 出调整所述加速度曲线的提示信息，以提示用户调整所述加速度曲线；返回执行所述使所 述正面碰撞汽车三维模型以所述碰撞速度与所述壁障三维模型发生碰撞的步骤。
[0013] 优选的，所述加速度曲线为具有一阶峰值和二阶峰值的二阶加速度曲线。
[0014] 优选的，所述调整所述加速度曲线，包括：
[0015] 调整所述加速度曲线的所述一阶峰值和所述一阶峰值的带宽；
[0016] 或，
[0017] 调整所述加速度曲线的所述二阶峰值和所述二阶峰值的带宽。
[0018] 优选的，所述正面碰撞三维模型为:根据标杆防撞三维模型预先确定的正面碰撞 三维模型，和/或根据经验值预先确定的正面碰撞三维模型。
[0019] 本发明实施例还提供了一种前机舱溃缩空间尺寸确定装置，应用于电子设备中， 所述电子设备中存储有预先建立的安装有多体假人的正面碰撞汽车三维模型和壁障三维 模型，所述装置包括:加速度曲线获取模块、碰撞控制模块、位移曲线计算模块和尺寸确定 模块，
[0020] 所述加速度曲线获取模块，用于根据碰撞速度获得所述正面碰撞汽车三维模型的 加速度曲线;所述碰撞速度为所述正面碰撞汽车三维模型与所述壁障三维模型开始碰撞时 的行驶速度；
[0021] 所述碰撞控制模块，用于使所述正面碰撞汽车三维模型以所述碰撞速度与所述壁 障三维模型发生碰撞，并以所述加速度曲线做减速运动，在所述碰撞速度减为零后，确定所 述多体假人的伤害值是否超过预设伤害值；
[0022] 所述位移曲线计算模块，用于在所述多体假人的伤害值未超过所述预设伤害值 时，确定所述碰撞速度从最大值减至零所经历的时间，计算所述时间内以所述加速度曲线 作减速运动时获得的第一位移曲线，并计算所述时间内以所述碰撞速度作匀速直线运动时 获得的第二位移曲线；
[0023]所述尺寸确定模块，用于计算所述第二位移曲线的最大值与所述第一位移曲线的 最大值的差，将所述差确定为所述前机舱溃缩空间尺寸。
[0024] 优选的，所述前机舱溃缩空间尺寸确定装置还包括:调整模块，
[0025] 所述调整模块，用于在所述多体假人的伤害值超过所述预设伤害值时，调整所述 加速度曲线;或者在所述多体假人的伤害值超过所述预设伤害值时，输出调整所述加速度 曲线的提示信息，以提示用户调整所述第一加速度曲线;并触发所述碰撞控制模块。
[0026] 优选的，所述加速度曲线为具有一阶峰值和二阶峰值的二阶加速度曲线。
[0027] 优选的，所述调整模块包括:第一调整子模块或第二调整子模块，
[0028] 所述第一调整子模块，用于在所述多体假人的伤害值超过所述预设伤害值时，调 整所述加速度曲线的所述一阶峰值和/或所述一阶峰值的带宽；和/或，在所述多体假人的 伤害值超过所述预设伤害值时，调整所述加速度曲线的所述二阶峰值和/或所述二阶峰值 的带宽；
[0029] 所述第二调整子模块，用于在所述多体假人的伤害值超过所述预设伤害值时，输 出调整所述加速度曲线的提示信息，以提示用户调整所述加速度曲线。
[0030] 优选的，所述正面碰撞三维模型为:根据标杆防撞三维模型预先确定的正面碰撞 三维模型，和/或根据经验值预先确定的正面碰撞三维模型。
[0031] 本发明实施例提供的前机舱溃缩空间尺寸确定方法及装置，应用于电子设备中， 可以对正面碰撞汽车三维模型与壁障三维模型的正面碰撞进行仿真计算，在碰撞速度减为 零后，如果多体假人的伤害值未超过预设伤害值，可以根据能量守恒定律，计算碰撞速度从 最大值减至零所经历的时间内，以碰撞速度作匀速直线运动时获得的第二位移曲线的最大 值，与相同时间内以预先获得的加速度曲线作减速运动时获得的第一位移曲线的最大值的 差，来确定前机舱溃缩空间尺寸。本发明采用正面碰撞仿真计算与多体假人伤害值的评估 相结合的手段，使确定的压溃缩间尺寸更为可靠。另外，由于本发明是在汽车设计阶段，利 用电子设备，通过对正面碰撞进行仿真计算确定满足被动安全性法规的前机舱溃缩空间尺 寸，而不是通过实际的正面碰撞试验验证并确定前机舱溃缩空间尺寸，从而降低了汽车开 发后期因被动安全性不满足要求需要改变车身尺寸、重新进行空间布置的风险，同时，减少 了设计人员的工作量、缩短了设计时间、降低了研发成本。
【附图说明】
[0032] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，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的附图。
[0033]图1为本实施例提供的正面碰撞过程示意图；
[0034]图2为本发明实施例提供的一种前机舱溃缩空间尺寸确定方法流程图；
[0035]图3为本发明实施例提供的一种加速度曲线图；
[0036]图4为与本发明实施例提供的一种加速度曲线对应的速度曲线图；
[0037] 图5为与本发明实施例提供的一种加速度曲线对应的位移曲线图；
[0038] 图6为本发明实施例提供的另一种前机舱溃缩空间尺寸确定方法流程图；
[0039] 图7为本发明实施例提供的一种前机舱溃缩空间尺寸确定装置结构图；
[0040] 图8为本发明实施例提供的另一种前机舱溃缩空间尺寸确定装置结构图。
【具体实施方式】
[0041] 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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分