[发明专利]一种汽车仪表板的简化建模方法

说明书

本发明公开一种汽车仪表板的简化建模方法。所述方法包括：通过删除部件对完整的仪表板进行结构简化，得到简化的仪表板；将简化的仪表板划分为上部分和下部分，上部分为人体腿部不能接触到的部分，下部分为人体腿部能够接触到的部分；根据仪表板的结构特性，将所述下部分划分成不同的区域；对简化的仪表板进行建模，对所述上部分的部件单独进行刚度特性设置，对所述下部分的各个区域单独进行刚度特性设置。本发明通过简化仪表板的结构和划分区域，简化了仪表板模型，提高了建模速度；通过将仪表板划分为不同的部分和区域，并对不同的部分和区域进行刚度特性设置，使所建仪表板模型能够准确模拟人体腿部与仪表板的接触响应过程。

技术领域

本发明属于汽车乘员约束系统技术领域，具体涉及一种汽车仪表板的简化建模方法。

背景技术

汽车乘员约束系统是汽车被动安全性领域的主要研究内容之一。约束系统的仿真主要用于模拟整车碰撞试验中假人的损伤情况，约束系统仿真模型主要由乘员舱、仪表板、座椅、方向盘、安全带、气囊、假人等组成。目前，约束系统的建模方法主要包括以下两种：

第一种方法是利用LS-DYNA软件建立约束系统仿真模型，其中仪表板模型如图1所示。利用第一种方法建立仪表板模型的缺点是：仪表板的建模需要完整的仪表板数据，在项目开发中，往往需要所有内饰数据确定后才能开始建立模型，导致约束系统的仿真工作滞后，跟不上项目开发的节拍；由于仪表板数据特征复杂、筋条多、厚度变化不均，导致仪表板建模的工作量大，需要花费大量的人力和时间。同时模型的网格尺寸小、网格数量多，导致整个约束系统模型计算时间长，不利于约束系统的快速匹配。

第二种方法是利用Madymo软件建立约束系统仿真的多刚体模型，其中仪表板模型如图2所示。利用第二种方法建立仪表板模型的缺点是：由于多刚体仪表板模型为刚体，碰撞中不会发生变形，假人腿部的受力通过设置腿部与仪表板的接触刚度来体现，无论腿部接触到仪表板上的任何位置，腿部的受力均相同，因此不能模拟腿部与仪表板的接触响应过程，不利于腿部损伤分析；另外，由于多刚体仪表板模型为刚体，碰撞中不会发生变形，无法模拟真实仪表板的型面、材料、厚度及安装结构特征对仪表板刚度的影响，从而无法判断仪表板刚度设计是否合理并给出指导意见。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种汽车仪表板的简化建模方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种汽车仪表板的简化建模方法，包括：

通过删除部件对完整的仪表板进行结构简化，得到简化的仪表板；

将简化的仪表板划分为上部分和下部分，上部分为人(驾驶员或副驾驶侧的乘员)体腿部不能接触到的部分，下部分为人体腿部能够接触到的部分；

根据仪表板的结构特性，将所述下部分划分成不同的区域；

对简化的仪表板进行建模，对所述上部分的部件单独进行刚度特性设置，对所述下部分的各个区域单独进行刚度特性设置。

进一步地，所述通过删除部件对完整的仪表板进行结构简化，具体包括：

从完整的仪表板中去掉除仪表板表面和储物盒外的其它部件。

进一步地，所述根据仪表板的结构特性，将仪表板的下部分划分成不同的区域，具体包括：

将驾驶侧的护膝板划分为4个区域，将副驾驶侧的储物盒和护膝板部分划分为3个或4个区域。

进一步地，所述刚度特性包括材料参数和厚度。

进一步地，所述方法还包括：通过比较仿真结果和碰撞试验结果校准仪表板的模型。

更进一步地，所述通过比较仿真结果和碰撞试验结果校准仪表板的模型，具体包括：