一种正面模拟台车试验方法与流程

本发明属于汽车安全性能开发，具体涉及一种正面模拟台车试验方法。

背景技术：

1、随着汽车行业的不断发展，汽车的保有量也在逐年递增，汽车安全性越来越受到消费者的关注。在汽车安全性能开发过程中，乘员约束系统开发是重要环节，其中主要包括cae分析和模拟台车试验。

2、正面模拟台车试验是最常见的试验，主要研究对象为试验假人和约束系统零部件，着重解决各个子系统之间的动力耦合关系，一方面是时间上的耦合，如安全气囊、安全带预紧器等部件的动作时间，另一方面是子系统外特性在量值上的匹配，如各个子系统之间的刚度匹配安全带对乘员保护有着重要作用。

3、正面模拟台车试验波形目前普遍选用整车碰撞试验的b柱x向波形，将其作为目标波形进行试验。但是在试验时，受设备的影响往往需要对目标波形进行修正才能进行试验。目前波形修正往往依赖工程师的经验，没有具体的方式方法，而且修正波形需要反复尝试，影响工作效率，并且修正后的波形不能保证模拟台车试验和整车碰撞试验的一致性。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于提供一种正面模拟台车试验方法，以解决提高试验工作效率并且保证模拟台车试验的精度的问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种正面模拟台车试验方法，包括以下步骤：

4、a、白车身改制加固；

5、b、计算零部件、试验假人、白车身、数据采集系统、相机夹具等总的质量，即为试验质量；

6、c、波形修正，得到试验波形；

7、d、座椅、方向盘、仪表盘、地毯、转向管柱等零部件安装在白车身上；

8、e、白车身安装在模拟台车试验设备上，并且保证连接稳固；

9、f、依据法规调整零部件位置；

10、g、放置试验假人，并按照试验法规调整假人位置；

11、h、将台车移动至发射区域；

12、i、清理现场，拍摄试验前照片；

13、j、将数据采集系统、运动图像采集系统、灯光照明系统等设备置于工作状态；

14、k、进行试验并记录数据；

15、l、拍摄试验后照片，数据采集等工作；

16、m、拆除零部件，假人取出，清理现场，试验结束。

17、进一步地，步骤a，白车身改制加固，需要对不影响试验的部位进行切割、焊接，白车身加固需对安全带、座椅、高调器频繁更换零部件的安装孔进行加固。

18、进一步地，步骤f，包括对转向管柱位置调整，模拟台车试验结束后，需要测量转向管柱压溃量，具体是，在转向管柱外壳处粘贴标尺贴，方向与转向管柱平行，通过车载相机观察试验过程中标尺贴的位置变化从而得到试验过程中转向管柱压溃量。

19、进一步地，步骤g，试验假人安装步骤为：模拟台车试验结束后，在安全带和假人衣服上分别粘贴标尺贴，通过录像观察预紧结束后安全带处标尺贴与假人衣服上标尺贴的相对位置得到安全带预紧量。

20、进一步地，步骤c，具体包括以下步骤：

21、c1、获取加速度波形：

22、c2、加速度波形预处理：

23、c3、判断目标波形是否满足模拟台车设备频响，如果满足则不需要对目标波形进行修正；如果不满足则需要对目标波形进行修正，进行下一步。

24、c4、对目标波形进行频域和时域调整；

25、c5、判断修正波形是否满足模拟台车设备频响，如果不满足则重复步骤c4，否则进入下一步；

26、c6、计算目标波形a1(t)与修正波形a2(t)的加速度的均方根差值rmse，n为目标波形的采样数量，当rmse≤3时进入下一步，否则重新进行波形修正，进入步骤c4；

27、c7、将目标波形与修正波形进行极向处理，确保目标波形和修正波形均为正值；

28、c8、将目标波形和修正波形进行积分，初始速度设置为0，得到速度变化曲线v1(t)和v2(t)，计算每一个采样点的速度差值δv(ti)，公式如下：

29、δv(ti)＝v1(ti)-v2(ti)

30、当-1≤δv(ti)≤1时，满足要求进入下一步，否则重新进行波形修正，进入步骤c4；

31、c9、将v1(t)和v2(t)进一步积分，设置初始值为0，得到位移变化曲线x1(t)和x2(t)，计算在波形尾端时间点处的位移差值δx(ts)，公式如下：

32、δx(ts)＝x1(ts)-x12(ts)

33、当δx(ts)≤0时，满足要求，否则重新进行波形修正，进入步骤c4；

34、最终，满足以上步骤的得到的波形为最终的进行模拟台车试验的试验波形。

35、更进一步地，步骤c1，具体为：获取整车碰撞试验中b柱x向加速度波形，并进行60cfc滤波处理。

36、更进一步地，步骤c2，具体为：从有效波形向左侧寻找第一个加速度最接近0的正值；从有效波形向右侧寻找第一个加速度最接近0的正值，这个区间的加速度波形即为目标波形。

37、更进一步地，步骤c4，具体为：

38、c41、对目标波形进行频域内调整

39、根据设备最大频响选择合适的滤波参数对其进行调整，例如模拟台车设备最大频响为150hz，滤波参数可以选择120hz-150hz之间，如果滤波参数过小，则修正后的波形与目标波形相差较大，试验精度很差；

40、c42、对目标波形进行时域内调整

41、适当调整波形波峰波谷的幅值大小，每次调整大小在5g以下。

42、更进一步地，rmse的计算公式为：

43、

44、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

45、本发明正面模拟台车试验方法，能够提高试验工作效率并且保证模拟台车试验的精度；与现有技术相比，本发明优点：本发明提供的波形修正方法，能够快速对目标波形进行修正，方法简单，节省修正时间，同时能够保证模拟台车试验精度；此外本发明提供的模拟台车试验方法，能够重复利用同一个白车身，同时借助标尺贴可以精确测量转向管柱试验过程中具体压溃量及安全带预紧量，节省试验成本，缩短试验周期，获得的试验数据更为准确。

技术特征：

1.一种正面模拟台车试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种正面模拟台车试验方法，其特征在于：步骤a，白车身改制加固，需要对不影响试验的部位进行切割、焊接，白车身加固需对安全带、座椅、高调器频繁更换零部件的安装孔进行加固。

3.根据权利要求1所述的一种正面模拟台车试验方法，其特征在于：步骤f，包括对转向管柱位置调整，模拟台车试验结束后，需要测量转向管柱压溃量，具体是，在转向管柱外壳处粘贴标尺贴，方向与转向管柱平行，通过车载相机观察试验过程中标尺贴的位置变化从而得到试验过程中转向管柱压溃量。

4.根据权利要求1所述的一种正面模拟台车试验方法，其特征在于，步骤g，试验假人安装步骤为：模拟台车试验结束后，在安全带和假人衣服上分别粘贴标尺贴，通过录像观察预紧结束后安全带处标尺贴与假人衣服上标尺贴的相对位置得到安全带预紧量。

5.根据权利要求1所述的一种正面模拟台车试验方法，其特征在于，步骤c，具体包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种正面模拟台车试验方法，其特征在于，步骤c1，具体为：获取整车碰撞试验中b柱x向加速度波形，并进行60cfc滤波处理。

7.根据权利要求5所述的一种正面模拟台车试验方法，其特征在于，步骤c2，具体为：从有效波形向左侧寻找第一个加速度最接近0的正值；从有效波形向右侧寻找第一个加速度最接近0的正值，这个区间的加速度波形即为目标波形。

8.根据权利要求5所述的一种正面模拟台车试验方法，其特征在于，步骤c4，具体为：

9.根据权利要求5所述的一种正面模拟台车试验方法，其特征在于，rmse的计算公式为：

技术总结
本发明涉及一种正面模拟台车试验方法，包括白车身改制加固；计算零部件、试验假人、白车身、数据采集系统、相机夹具等总质量，即为试验质量；波形修正，得到试验波形；座椅、方向盘、仪表盘、地毯、转向管柱等零部件安装在白车身上；白车身安装在模拟台车试验设备上，并保证连接稳固；依据法规调整零部件位置；放置试验假人，并按照试验法规调整假人位置；将台车移动至发射区域；清理现场，拍摄试验前照片；将数据采集系统、运动图像采集系统、灯光照明系统等设备置于工作状态；进行试验并记录数据；拍摄试验后照片，数据采集等工作；拆除零部件，假人取出，清理现场，试验结束。本方法能提高试验工作效率且保证模拟台车试验的精度，并节约成本。

技术研发人员：马悦森,赵紫剑,刘维海,吴祥君,李毅翔,王文轩,刘佳晨,赵佳乐
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15