基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法、设备及存储介质与流程

本发明属于车辆安全设计，具体涉及基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、在碰撞事故中，如果车门开启，会增加乘员受伤风险。在碰撞试验中，偶有车门异常开启发生，在公开的c-ncap及c-iasi试验中，已有10余款车型发生试验后车门异常开启现象。由此可见，如何防止碰撞中车门开启是行业内的难题。

2、导致碰撞中车门异常解锁的因素包括内开手柄异常开启和外开手柄异常开启。当前可查的论文等资料集中于对碰撞试验后车门异常开启的研究，通过试验录像发现门锁操作机构附近结构异常变形，之后优化规避异常变形，以解决车门异常开启问题，相关优化方案仅针对已发生问题的单一工况。因为相关优化工作开展在问题发生之后，造成了研发周期增长和成本增加。项目开发前期因为碰撞仿真中缺少锁机构操作模型，无法有效通过仿真工具充分预判车门开启风险并加以规避。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的因碰撞仿真中缺少锁机构操作模型，无法有效通过仿真工具充分预判车门开启风险并加以规避等现状，本发明提供了基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法、设备及存储介质，该仿真方法通过在碰撞仿真中增加车门开启机构模型，实现了在仿真分析中对于碰撞中因车门内开手柄开启导致车门异常解锁的预测，可基于仿真开展预测及优化工作，有效规避风险，为产品开发提供支持和保障。

2、本发明通过如下技术方案实现：

3、基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，具体包括如下步骤：

4、s1、建立门锁总成模型；

5、s2、建立内开手柄总成模型；

6、s3、建立拉绳总成模型；

7、s4、设置接触参数；

8、s5、试验标定；

9、s6、设置模型输出。

10、进一步地，步骤s1中，具体包括如下内容：

11、对门锁总成外廓几何进行网格划分，四边形壳单元，网格基准尺寸5mm；设置壳单元厚度1mm，为避免发生接触厚度错误，需设置接触厚度向门锁几何内部偏移；门锁总成赋刚体材料，通过调整材料密度保证仿真模型质量与实物一致；在门锁总成与拉绳总成连接点处设置拉伸弹簧单元，以模拟门锁总成的开启力。

12、进一步地，步骤s2中，具体包括如下内容：

13、内开手柄总成包括手柄和基座，手柄和基座均采用四面体单元模拟，基准尺寸为1-3mm。

14、进一步地，在手柄和基座之间建立旋转铰，以模拟其运动关系；在手柄和基座之间建立扭转弹簧以模拟手柄开启力，弹簧材料刚度通过图纸中手柄开启力除以操作点力臂长度计算获得。

15、进一步地，步骤s3中，具体包括如下内容：

16、拉绳总成包括拉丝及外壳，拉丝是由若干直径为0.1mm的金属丝经工艺处理后捻在一起；选择合力beam单元配合*mat_moment_curvature_beam材料模拟拉丝总成，外壳采用四面体单元模拟，为保证几何准确性，网格基准尺寸设置为1mm；外壳赋弹性材料。

17、进一步地，步骤s4中，具体包括如下内容：

18、拉绳总成中的拉丝与外壳间设置*contact_automatic_nodes_to_surface接触；调整接触厚度参数保证拉丝与外壳之间无网格初始穿透；调整接触刚度参数保证计算稳定，同时需保证在计算过程中不发生接触失效；摩擦系数根据步骤s5的试验标定获得；拉绳总成与门锁及内开手柄总成支架设置*contact_automatic_surface_to_surface，可增大摩擦系数，以保证拉绳与内开手柄及门锁充分卡接固定。

19、进一步地，步骤s5中，所述试验标定设置两种试验工况，包括：

20、工况一：包括门锁及拉绳，约束门锁及拉绳一端，用拉力计测得门锁开启力；

21、工况二：包括门锁、拉绳和内开手柄，约束门锁和内开手柄，用拉力计测得内开手柄开启力；

22、通过上述两种工况，调整弹簧刚度及摩擦系数，要求仿真力值和试验一致度大于95％，从而确定模型相关参数。

23、进一步地，步骤s6中，具体包括如下内容：

24、模型设置输出拉绳与门锁间弹簧的拉伸力以及内开手柄总成中手柄与基座之间弹簧的扭转力矩，用于评估碰撞中手柄开启风险，并开展优化。

25、第二方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法。

26、第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法。

27、与现有技术相比，本发明的优点如下：

28、1)、本发明建立了车门内开启机构仿真建模方法，实现了在仿真分析中对于碰撞中因车门内开手柄开启导致车门异常解锁的预测；

29、2)、本发明通过在仿真分析中增加控制项，规避碰撞试验中因车门内开手柄开启导致车门异常解锁风险，规避由车门异常开启导致的开发成本增加；

30、3)、本发明通过降低实车碰撞中车门开启风险，提高车辆安全性。

技术特征：

1.基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，其特征在于，步骤s1中，具体包括如下内容：

3.如权利要求1所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，其特征在于，步骤s2中，具体包括如下内容：

4.如权利要求3所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，其特征在于，在手柄和基座之间建立旋转铰，以模拟其运动关系；在手柄和基座之间建立扭转弹簧以模拟手柄开启力，弹簧材料刚度通过图纸中手柄开启力除以操作点力臂长度计算获得。

5.如权利要求1所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，其特征在于，步骤s3中，具体包括如下内容：

6.如权利要求1所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，其特征在于，步骤s4中，具体包括如下内容：

7.如权利要求1所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，其特征在于，步骤s5中，所述试验标定设置两种试验工况，包括：

8.如权利要求1所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，其特征在于，步骤s6中，具体包括如下内容：

9.如权利要求1所述的一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8任一项所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法。

技术总结
本发明公开了基于耐撞的车门内开启机构的仿真方法，属于车辆安全设计技术领域，包括：建立门锁总成模型；建立内开手柄总成模型；建立拉绳总成模型；设置接触参数；试验标定；设置模型输出。该仿真方法通过在碰撞仿真中增加车门开启机构模型，实现了在仿真分析中对于碰撞中因车门内开手柄开启导致车门异常解锁的预测，通过在仿真分析中增加控制项，规避碰撞试验中因车门内开手柄开启导致车门异常解锁风险，规避由车门异常开启导致的开发成本增加；并通过降低实车碰撞中车门开启风险，提高车辆安全性，为产品开发提供支持和保障。

技术研发人员：杨航,王士彬,黄泽辉,娄方明,刘乐丹,丁建鹏
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