【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于乘用车开发，具体涉及一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法。
技术介绍
1、随着道路车辆保有量日益提升，弱势道路使用者(vrus)的伤亡率也呈逐年上升趋势，行人保护性能考核也日益受到重视。强制性法规(gb 24550)、新车评价规程(c-ncap、euro-ncap)、中国保险汽车安全指数(c-iasi)也逐步提升行人保护的权重。通过仿真方法对前期风险识别显得尤为关键，仿真精度直接决定了性能开发水平。
2、现有行人保护仿真中，机舱内的弹性件如密封条、缓冲块等，设计数据均为未压缩状态数据，直接网格划分后，与周边接触件处于干涉状态、无法与其他部件形成紧密贴合。工程上的处理方法为通过几何形态直接压缩方式，将弹性件调整至几何不干涉状态，这种过程一方面效率较低，另一方面与实际弹性件受力状态不一致，制约行人保护仿真精度进一步提升。
3、综上，随着弱势道路使用者(行人及二轮车骑行者)交通事故及伤亡比率日益提升，国内行人保护测评也快速与欧美同步，国内对行人保护性能考察的规程有c-ncap、c-iasi、gb等。在乘用车开发中，现有开发主要是靠cae仿真进行伤害预测。现有仿真方法对弹性件模拟精度并不高，主要原因为弹性件在整车状态下位受压缩(受力)状态，设计数据未非受力状态，这导致弹性件几何和受力状态模拟存在一定的难度，进而制约仿真精度的进一步提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于提供一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，以解决使弹性件几何形状与真实更
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、s1、依据行人保护工况建立行人保护分析模型；
5、s2、提取弹性件接触位置部件作为接触对，建立弹性件预压缩工况子模型；
6、s3、求解子模型，提取变形后弹性件空间坐标位置以及应力、应变；
7、s4、将坐标、应力、应变信息耦合映射至行人保护模型。
8、进一步地，步骤s1中，根据行人保护规程要求，建立行人保护仿真模型，其有限元网格平均尺寸为5mm。
9、进一步地，步骤s1中，截取整车仿真模型前半部分，在轮心以及截取位置加载全约束，弹性件用六面体实体单元进行网格划分，且在其厚度方向不应少于两排网格，此时厚度方向的网格平均尺寸可以细化为1mm。
10、进一步地，步骤s2具体为：提取弹性件接触的周边环境件作为接触对，将环境件与弹性件建立一个预压缩子模型，建立弹性件与固定端环境件的连接关系。
11、更进一步地，将固定弹性件的环境件以及弹性件沿着干涉的反向平移直至消除弹性件与环境件的干涉，约束非固定弹性件的环境件全部自由度，约束固定弹性件的环境件的除加载方向的其他自由度，在弹性件固定端的环境件上加载压缩工况，在弹性件与环境件间建立接触定义。
12、进一步地，步骤s3，具体为：
13、设定子模型的计算时间步长以及计算时间，设置节点位移、应力应变输出项，代入ls-dyna软件进行显式求解。
14、进一步地，ls-dyna求解显式问题时，需满足求解的稳定条件，即计算时间步长小于临界时间步长，如式(1)，
15、δt≤δtcr (1)
16、式中，δt为计算时间步长，δtcr为临界时间步长
17、临界时间步长如公式2：
18、
19、式中，是一个弹性应力波传过这个单元的时间，l为单元特征长度，c是材料声速，ω为频率，k为刚度，m是质量。
20、更进一步地，对子模型求解完毕后，导入后处理软件，导出被压缩的弹性件的单元节点坐标以及应力、应变信息，并写出为k文件。
21、进一步地，步骤s4是将上述s3步骤导出的节点坐标信息、应力、应变信息提取出来，并耦合至原行人保护模型中，实现弹性件的模型更新。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
23、本专利技术提供一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，将弹性件的周边环境提取出来，建立子模型压缩工况，通过子模型工况加载结果，导出真实环境下的弹性件几何及受力状态。通过上述方法应用后可实现下述效果：
24、1、建模效率较现有方法提升50％；
25、2、子工况求解的弹性件几何形状与真实更为接近；
26、3、可耦合弹性件在整车中真实受力状态；
27、4、行人保护仿真精度提升，有利于前期识别设计风险以及后期出具预估得分。
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1.一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：步骤S1中，根据行人保护规程要求，建立行人保护仿真模型，其有限元网格平均尺寸为5mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：步骤S1中，截取整车仿真模型前半部分，在轮心以及截取位置加载全约束，弹性件用六面体实体单元进行网格划分，且在其厚度方向不应少于两排网格，此时厚度方向的网格平均尺寸可以细化为1mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于，步骤S2具体为：提取弹性件接触的周边环境件作为接触对，将环境件与弹性件建立一个预压缩子模型，建立弹性件与固定端环境件的连接关系。
5.根据权利要求4所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：将固定弹性件的环境件以及弹性件沿着干涉的反向平移直至消除弹性件与环境件的干涉，约束非固定弹性件的环境件全部自由度，约束固定弹性件的环境件的除加载方向的其他自由度，在弹性件
6.根据权利要求1所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于，步骤S3，具体为：
7.根据权利要求6所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：Ls-dyna求解显式问题时，需满足求解的稳定条件，即计算时间步长小于临界时间步长，如式(1)，
8.根据权利要求7所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：对子模型求解完毕后，导入后处理软件，导出被压缩的弹性件的单元节点坐标以及应力、应变信息，并写出为k文件。
9.根据权利要求1所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：步骤S4是将上述S3步骤导出的节点坐标信息、应力、应变信息提取出来，并耦合至原行人保护模型中，实现弹性件的模型更新。
...【技术特征摘要】
1.一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：步骤s1中，根据行人保护规程要求，建立行人保护仿真模型，其有限元网格平均尺寸为5mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：步骤s1中，截取整车仿真模型前半部分，在轮心以及截取位置加载全约束，弹性件用六面体实体单元进行网格划分，且在其厚度方向不应少于两排网格，此时厚度方向的网格平均尺寸可以细化为1mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于，步骤s2具体为：提取弹性件接触的周边环境件作为接触对，将环境件与弹性件建立一个预压缩子模型，建立弹性件与固定端环境件的连接关系。
5.根据权利要求4所述的一种基于子模型的行人保护弹性件模拟方法，其特征在于：将固定弹性件的环境件以及弹性件沿着干涉的反向平移直至...
【专利技术属性】
技术研发人员：籍龙波，王洋，冯悦，杨航，王晓霞，王士彬，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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