汽车正向碰撞测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种汽车正向碰撞测试方法及装置，通过建立汽车车轮模型，汽车车轮模型包括：轮胎和轮毂；轮胎包括：胎体、钢丝带束层、胎面胶层、胎侧层、胎侧的胎边胶层；轮毂包括：轮辋、辐板；对汽车车体建模并将汽车车轮模型与汽车车体模型结合，得到整车模型；根据待测试实际汽车参数对整车模型进行参数配置，并对参数配置后的整车模型进行正向碰撞测试。通过对真实轮胎进行合理结构简化，构建得到在整车正向碰撞测试中整车变形模式与实际试验变形模式接近的车轮模型，为整车碰撞测试结果的准确性奠定了基础。同时，此方法简单、实施性好，具有较高的实用性及可推广性，有助于节省整车碰撞安全性能开发费用以及缩短开发周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车安全测试技术，尤其涉及一种汽车正向碰撞测试方法及装置。
技术介绍
随着汽车保有量的增加，人们对汽车碰撞过程中的安全性能越来越重视。汽车碰撞过程中的安全性能可以通过在整车设计阶段对整车仿真模型进行仿真碰撞测试以准确预测实际汽车的碰撞安全性能。进一步地，轮胎对于整车前方碰撞试验来说是一个重要的测试部件，轮胎的变形通常会连带影响车辆门槛，前围等部件的变形。然而目前针对整车的仿真模型中，轮胎的仿真模型处于过于精细或过于简单两种设计极端，若将轮胎结构设计得过于精细易造成计算量增加，使得整车仿真模型在试验阶段的运行速度缓慢；若仅对轮胎的基本架构进行建模又过于简单，使得仿真轮胎与真实轮胎之间差异较大，造成仿真碰撞试验数据不准确，无法为实际汽车的碰撞安全性能提供可靠的预测数据。因此，亟需建立一种运算速度快且可以准确复现真实轮胎性能的方法，以提高整车碰撞仿真结果的准确度。
技术实现思路
本专利技术提供一种汽车正向碰撞测试方法及装置，以解决现有技术中整车碰撞仿真结果与真实碰撞试验结果之间存在差异的问题，通过对汽车正向碰撞中起到关键作用的轮胎的精准建模，提高了整车正向碰撞仿真试验的准确性，为真实碰撞试验提供了可靠的试验数据。本专利技术提供一种汽车正向碰撞测试方法，包括：建立汽车车轮模型，所述汽车车轮模型包括：轮胎和轮毂；所述轮胎包括：胎体、钢丝带束层、胎面胶层、胎侧层、胎侧的胎边胶层；所述轮毂包括：轮辋、辐板；所述胎体为环形封闭中空结构；对汽车车体建模并将所述汽车车轮模型与所述汽车车体模型结合，得到整车模型；根据待测试实际汽车参数对所述整车模型进行参数配置，并对参数配置后的整车模型进行正向碰撞测试。可选的，所述建立汽车车轮模型包括：基于有限元方法，采用LS-DYNA软件建立所述汽车车轮模型。可选的，所述建立汽车车轮模型包括：利用壳单元建立所述胎体的环形封闭有限元模型；所述壳单元大小为7mm；所述胎体采用LS-DYNA的空材料MAT9材料；所述胎体厚度设置为1.0mm。可选的，所述建立汽车车轮模型包括：利用壳单元建立所述钢丝带束层的带状环形有限元模型；所述钢丝带束层的带状环形有限元模型的法向指向轮心；所述壳单元大小为7mm；所述钢丝带束层采用LS-DYNA的金属材料MAT24材料；所述钢丝带束层厚度设置为0.3mm。可选的，所述建立汽车车轮模型包括：利用壳单元建立所述胎面胶层的带状环形有限元模型；所述胎面胶层的带状环形有限元模型的法向指向轮心；所述壳单元大小为7mm；所述胎面胶层采用LS-DYNA的弹性材料MAT1材料；所述胎面胶层厚度设置为2mm。可选的，所述建立汽车车轮模型包括：利用壳单元建立所述胎侧层的带状环形有限元模型；所述胎侧层的带状环形有限元模型的法向垂直于所述轮胎半径平面；所述壳单元大小为7mm；所述胎侧层采用LS-DYNA的金属材料MAT24材料；所述胎侧层厚度设置为0.3mm。可选的，所述建立汽车车轮模型包括：利用壳单元建立所述胎侧的胎边胶层的带状环形有限元模型；所述胎侧的胎边胶层的带状环形有限元模型的法向垂直于所述轮胎半径平面；所述壳单元大小为7mm；所述胎侧的胎边胶层采用LS-DYNA的弹性材料MAT1材料；所述胎侧的胎边胶层厚度设置为2mm。可选的，所述建立汽车车轮模型包括：获取所述待测试实际汽车的轮辋及辐板结构参数，根据获取到的所述结构参数利用壳单元建立所述轮辋及所述辐板的有限元模型；所述轮辋及所述辐板采用LS-DYNA的金属材料MAT24材料；所述轮辋厚度设置为4mm，所述辐板厚度设置为3mm。可选的，所述方法还包括：根据所述有限元方法中的节点融合连接方法，将所述钢丝带束层环绕所述胎体的外径胎面与所述胎体进行节点融合；将所述胎面胶层环绕所述胎体的外径胎面与所述钢丝带束层进行节点融合；将所述胎侧层围绕所述胎体的内外径之间的胎侧面与所述胎体进行节点融合；将所述胎侧的胎边胶层围绕所述胎体的内外径之间的胎侧面与所述胎侧层进行节点融合；将所述轮辋的环形外表面与所述胎体的内径胎面进行节点融合，以使所述轮辋与所述胎体连接；将所述辐板的边缘分别与所述胎体及所述轮辋进行节点融合。本专利技术还提供一种汽车正向碰撞测试装置，包括：模型建立模块，用于建立汽车车轮模型，所述汽车车轮模型包括：轮胎和轮毂；所述轮胎包括：胎体、钢丝带束层、胎面胶层、胎侧层、胎侧的胎边胶层；所述轮毂包括：轮辋、辐板；所述胎体为环形封闭中空结构。模型整合模块，用于对汽车车体建模并将所述汽车车轮模型与所述汽车车体模型结合，得到整车模型；测试模块，用于根据待测试实际汽车参数对所述整车模型进行参数配置，并对参数配置后的整车模型进行正向碰撞测试。本专利技术的汽车正向碰撞测试方法及装置，通过建立汽车车轮模型，汽车车轮模型包括：轮胎和轮毂；轮胎包括：胎体、钢丝带束层、胎面胶层、胎侧层、胎侧的胎边胶层；轮毂包括：轮辋、辐板；对汽车车体建模并将汽车车轮模型与汽车车体模型结合，得到整车模型；根据待测试实际汽车参数对整车模型进行参数配置，并对参数配置后的整车模型进行正向碰撞测试。从而通过对真实轮胎进行合理结构简化，构建得到在整车正向碰撞测试中整车变形模式与实际试验变形模式接近的车轮模型，为整车碰撞测试结果的准确性奠定了基础。同时，此方法简单、实施性好，具有较高的实用性及可推广性，有助于节省整车碰撞安全性能开发费用以及缩短开发周期。附图说明图1为本专利技术汽车正向碰撞测试方法的实施例一的流程图；图2为图1中车轮模型的结构示意图；图3为图1中车轮模型的另一结构示意图；图4为本专利技术汽车正向碰撞测试方法的实施例二的流程图；图5为图4中车轮模型的结构示意图；图6为本专利技术汽车正向碰撞测试方法的应力-应变曲线示意图；图7为本专利技术汽车正向碰撞测试装置的实施例一的结构示意图。附图说明：1、胎体；2、胎面胶层；3、胎侧的胎边胶层；4、轮辋；5、辐板；6、内径胎面；7、第一边缘；8、第二边缘；9、连接面。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用整车坐标系，整车坐标系的X正向...

【技术保护点】
一种汽车正向碰撞测试方法，其特征在于，包括：建立汽车车轮模型，所述汽车车轮模型包括：轮胎和轮毂；所述轮胎包括：胎体、钢丝带束层、胎面胶层、胎侧层、胎侧的胎边胶层；所述轮毂包括：轮辋、辐板；所述胎体为环形封闭中空结构；对汽车车体建模并将所述汽车车轮模型与所述汽车车体模型结合，得到整车模型；根据待测试实际汽车参数对所述整车模型进行参数配置，并对参数配置后的整车模型进行正向碰撞测试。

【技术特征摘要】
1.一种汽车正向碰撞测试方法，其特征在于，包括：
建立汽车车轮模型，所述汽车车轮模型包括：轮胎和轮毂；所述轮胎
包括：胎体、钢丝带束层、胎面胶层、胎侧层、胎侧的胎边胶层；所述轮
毂包括：轮辋、辐板；所述胎体为环形封闭中空结构；
对汽车车体建模并将所述汽车车轮模型与所述汽车车体模型结合，得
到整车模型；
根据待测试实际汽车参数对所述整车模型进行参数配置，并对参数配
置后的整车模型进行正向碰撞测试。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立汽车车轮模
型包括：
基于有限元方法，采用LS-DYNA软件建立所述汽车车轮模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立汽车车轮模
型包括：
利用壳单元建立所述胎体的环形封闭有限元模型；所述壳单元大小为
7mm；所述胎体采用LS-DYNA的空材料MAT9材料；所述胎体厚度设置
为1.0mm。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立汽车车轮模
型包括：
利用壳单元建立所述钢丝带束层的带状环形有限元模型；所述钢丝带
束层的带状环形有限元模型的法向指向轮心；所述壳单元大小为7mm；所
述钢丝带束层采用LS-DYNA的金属材料MAT24材料；所述钢丝带束层
厚度设置为0.3mm。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立汽车车轮模
型包括：
利用壳单元建立所述胎面胶层的带状环形有限元模型；所述胎面胶层
的带状环形有限元模型的法向指向轮心；所述壳单元大小为7mm；所述胎
面胶层采用LS-DYNA的弹性材料MAT1材料；所述胎面胶层厚度设置为
2mm。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立汽车车轮模

\t型包括：
利用壳单元建立所述胎侧层的带状环形有限元模型；所述胎侧层的带
状环形有限元模型的法向垂直于所述轮胎半径平面；所述壳单元大小为
7mm；所述胎侧层采用LS-DYNA的金属材料MAT24材料；所述胎侧层
厚度设置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵黎，毛娟娟，董传林，包永刚，王丽军，杨天勇，
申请(专利权)人：北京汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11