车辆碰撞后车门开启信号低压系统仿真分析及评价方法

技术领域

本发明属于车辆安全技术领域，具体涉及一种车辆碰撞后车门开启信号低压系统仿真分析及评价方法。

背景技术

车门落锁功能解除的信号传递路径为：

碰撞信号→电子控制模块→车门控制器→车门落锁功能解除，传递过程通过线束传递电信号，蓄电池提供信号供电保证。

当车辆发生碰撞事故时，电子控制模块发出信号指令，车门落锁功能解除，保证车门可以在外部顺利开启，保障驾乘人员生命财产安全。车门落锁功能解除的信号供电低压蓄电池提供，碰撞过程中如果车门落锁功能解除的信号传递路径被破坏，则无法实现碰撞后车门开启。

基于上述传力路径所述，车门落锁功能解除的信号传递路径被破坏的形式常见的分为两类：

1、蓄电池本体脱出固定位置，包含蓄电固定结构失效或蓄电池固定结构弹性变形；

2、车门开启信号线束短路、信号断路；

现有低压系统仿真分析的碰撞分析受限于分析精度，导致分析结果预测不准确或结构冗余，成本高,形成浪费。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种车辆碰撞后车门开启信号低压系统仿真分析及评价方法，保障车辆碰撞后车门落锁解除功能正常执行，同时提升仿真分析精度，提升实车碰撞试验中一次通过率，缩短优化周期，减少设计冗余，实现结构轻量化、成本最小化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种车辆碰撞后车门开启信号低压系统仿真分析及评价方法，包括以下步骤：

步骤一、几何数据、边界条件收集：收集蓄电池本体、蓄电池固定结构、蓄电池正负极端子、车门落锁解除相关线束等低压系统几何数据，梳理车辆碰撞后车门落锁解除保证车门开启信号相关线束布置形式；

步骤二、网格划分；

步骤三、模型搭建：

3.1)蓄电池本体通过Assign mass赋予质量、质心，在蓄电池质心位置建立加速度测点ACCELEROMETER；

3.2)蓄电池固定结构通过GISSMO建立精细化失效模型，蓄电池本体与蓄电池固定结构之间通过CONTACT模拟接触；

3.3)蓄电池固定结构与车身之间连接螺栓通过Beam模拟；

3.4)蓄电池正负极端子之间保险丝通过Discrete模拟；

3.5)线束建立实体网格模型，卡扣建立壳网格模型，二者之间通过CONTACT模拟接触，卡扣通过NODEL_RIGID_BODY与车身或机舱建立连接；

步骤四、评价标准建立：

4.1)蓄电池本体X峰值位移≤D1，Y峰值位移≤D2，Z峰值位移≤D3，蓄电池完好的保留在原有安装位置；D1、D2、D3均为设定值；

4.2)蓄电池固定结构壳网格无断裂失效；

4.3)螺栓模拟Beam轴向力≤相应螺栓最小拉力载荷；

4.4)蓄电池正负极端子之间保险丝Discrete位移≤D4，D4为设定值；

4.5)线束挤压变形后应变≤S，S为设定值；

步骤五、结果分析：判断分析结果是否符合上述评价标准。

优选地，所述步骤一具体包括：

1.1)根据线束布置形式识别碰撞过程中潜在风险点，明确关注位置；

1.2)收集蓄电池本体质量、质心；低压系统数据相关Bom。

优选地，所述步骤二包括：对蓄电池本体、蓄电池固定结构、蓄电池正负极端子进行壳网格划分；车门落锁解除相关线束进行六面体实体网格划分。

优选地，所述步骤3.1)包括：利用Primer软件根据低压系统数据相关Bom，对蓄电池本体、蓄电池固定结构、蓄电池正负极端子及车门落锁解除相关线束进行属性赋予；蓄电池本体赋予刚性材料，料厚按照实际赋予；蓄电池本体通过Primer中Assign mass赋予质量、质心，保证蓄电池本体运动过程中运动姿态与实际更加一致；在蓄电池本体质心位置建立NODE1，通过EXRTA NODE将蓄电池本体与NODE1建立连接，在NODE1位置建立加速度测点

ACCELEROMETER，获取碰撞过程中蓄电池位移曲线。

优选地，所述步骤3.2)包括：蓄电池固定结构赋予Gissmo失效材料，料厚按照实际赋予，模拟碰撞过程蓄电池固定结构断裂情况，蓄电池本体与蓄电池固定结构之间通过CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE模拟接触，模拟实际安装过程中蓄电池本体与蓄电池固定结构之间摩擦传力，摩擦系数设按照实际赋予。

优选地，所述步骤3.3)包括：蓄电池固定结构与车身之间连接螺栓孔位置分别通过Edge of hole建立NODEL_RIGID_BODY，蓄电池固定结构螺栓孔处NODEL_RIGID_BODY中心命名为NODE2，车身螺栓孔处

NODEL_RIGID_BODY中心命名为NODE3，NODE2与NODE3之间通过Beam模拟螺栓连接。

优选地，所述步骤3.4)包括：蓄电池正负极端子中心位置分别通过Edge of hole建立NODEL_RIGID_BODY，中心位置分别命名为NODE4和NODE5，NODE4和NODE5之间通过Discrete模拟保险丝变形。

优选地，所述步骤3.5)包括：线束建立六面体实体网格模型，卡扣建立壳网格模型，二者之间CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE模拟接触，模拟实际安装过程中线束与卡扣之间摩擦传力，摩擦系数设按照实际赋予，卡扣连接孔处通过NODEL_RIGID_BODY与车身或机舱连接孔建立连接。

优选地，所述D1＝5mm，D2＝2mm，D3＝2mm，D4＝0.5mm，S＝10％。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过对蓄电池固定装置、蓄电池本体、传输线束等低压系统建立精细化仿真模型，模拟蓄电池等低压系统在碰撞过程中受冲击载荷的变形姿态，提升仿真分析精度。

2、本发明通过对对蓄电池固定装置、蓄电池本体、传输线束等低压系统建立仿真分析指标，将车门落锁功能解除场景转换为变形位移、应变等量化指标，提升实车碰撞试验中一次通过率，缩短优化周期。

3、本发明通过对蓄电池固定装置、蓄电池本体、传输线束等低压系统建立精细化仿真分析及评价方法，减少设计冗余，实现结构轻量化、成本最小化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述一种车辆碰撞后车门开启信号低压系统仿真分析及评价方法整体流程图；

图2为本发明实施例所述几何数据、边界条件收集步骤流程图；

图3为本发明实施例所述车门开启信号低压系统车辆布置图；

图4为本发明实施例所述模型搭建步骤流程图；

图5为本发明实施例所述模型示意图；

图6为本发明实施例所述评价标准建立步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例

如图1所示，本实施例为一种车辆碰撞后车门开启信号低压系统仿真分析及评价方法，包括以下步骤：

一、几何数据、边界条件收集：收集蓄电池本体、蓄电池固定结构、蓄电池正负极端子、车门落锁解除相关线束等低压系统几何数据，梳理车辆碰撞后车门落锁解除保证车门开启信号相关线束布置形式；如2、图3所示，步骤一具体包括：

1.1)根据线束布置形式识别碰撞过程中潜在风险点，明确关注位置；

1.2)收集蓄电池本体质量、质心；低压系统数据相关Bom

二、网格划分：对蓄电池本体、蓄电池固定结构、蓄电池正负极端子进行壳网格划分；车门落锁解除相关线束进行六面体实体网格划分；

三、模型搭建，如图4、图5所示：

3.1)蓄电池本体通过Assign mass赋予质量、质心，在蓄电池质心位置建立加速度测点ACCELEROMETER：

利用Primer软件根据低压系统数据相关Bom，对蓄电池本体、蓄电池固定结构、蓄电池正负极端子及车门落锁解除相关线束进行属性赋予；蓄电池本体赋予刚性材料，料厚按照实际赋予；蓄电池本体通过Primer中Assign mass赋予质量、质心，保证蓄电池本体运动过程中运动姿态与实际更加一致；在蓄电池本体质心位置建立NODE1，通过EXRTA NODE将蓄电池本体与NODE1建立连接，在NODE1位置建立加速度测点ACCELEROMETER，获取碰撞过程中蓄电池位移曲线；

3.2)蓄电池固定结构通过GISSMO建立精细化失效模型，蓄电池本体与蓄电池固定结构之间通过CONTACT模拟接触：

蓄电池固定结构赋予Gissmo失效材料，料厚按照实际赋予，模拟碰撞过程蓄电池固定结构断裂情况，蓄电池本体与蓄电池固定结构之间通过CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE模拟接触，模拟实际安装过程中蓄电池本体与蓄电池固定结构之间摩擦传力，摩擦系数设按照实际赋予；

3.3)蓄电池固定结构与车身之间连接螺栓通过Beam模拟：

蓄电池固定结构与车身之间连接螺栓孔位置分别通过Edge of hole建立NODEL_RIGID_BODY，蓄电池固定结构螺栓孔处NODEL_RIGID_BODY中心命名为NODE2，车身螺栓孔处NODEL_RIGID_BODY中心命名为NODE3，NODE2与NODE3之间通过Beam模拟螺栓连接；

3.4)蓄电池正负极端子之间保险丝通过Discrete模拟：

蓄电池正负极端子中心位置分别通过Edge of hole建立

NODEL_RIGID_BODY，中心位置分别命名为NODE4和NODE5，NODE4和NODE5之间通过Discrete模拟保险丝变形；

3.5)线束建立实体网格模型，卡扣建立壳网格模型，二者之间通过CONTACT模拟接触，卡扣通过NODEL_RIGID_BODY与车身或机舱建立连接：

线束建立六面体实体网格模型，卡扣建立壳网格模型，二者之间CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE模拟接触，模拟实际安装过程中线束与卡扣之间摩擦传力，摩擦系数设按照实际赋予，卡扣连接孔处通过NODEL_RIGID_BODY与车身或机舱连接孔建立连接；

四、评价标准建立：

4.1)蓄电池本体X、Y、Z向位移≤D：

蓄电池本体X峰值位移≤D1，Y峰值位移≤D2，Z峰值位移≤D3，蓄电池完好的保留在原有安装位置，D1优选5mm，D2优选2mm，D3优选2mm；

4.2)蓄电池固定结构壳网格无断裂失效：蓄电池固定结构Gissmo材料无断裂失效，保障蓄电池固定结构有效性；

4.3)螺栓模拟Beam轴向力≤相应螺栓最小拉力载荷：

螺栓模拟Beam轴向力≤相应螺栓最小拉力载荷，保证螺栓不发生断裂失效，如连接螺栓规格为M6-8.8级，则螺栓最小拉力载荷为29200N，要求仿真中螺栓模拟Beam轴向力≤29200N；

4.4)蓄电池正负极端子之间保险丝Discrete位移≤D：

蓄电池正负极端子之间保险丝Discrete位移≤D4，保证保险丝不被拉断，导致线束信号断路，D4优选0.5mm；

4.5)线束挤压变形后应变≤S：

线束挤压变形后应变≤S，保证线束不发生断路或短路，S优选10％

五、结果分析：

判断分析结果是否符合上述评价标准，如分析结果完全符合上述评价标准，则可保证车辆碰撞后车门开启信号相关低压系统结构完好、工作正常，保障车门正常开启，从而保障驾乘人员生命和财产安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。