一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法及臺車技術

本發明專利技術適用于試驗驗證領域，提供了一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法及臺車包括基礎小車、汽車縱梁、副車架、上車體及剛性動力總成，所述臺車試驗方法包括以下步驟：A、建立騾子車的CAE仿真碰撞模型；B、根據騾子車仿真碰撞模型制定等效的臺車的CAE仿真碰撞模型；C、將騾子車仿真碰撞模型與臺車仿真碰撞模型進行仿真數據分析；D、將臺車仿真碰撞模型的仿真數據分析結果與騾子車仿真碰撞模型仿真數據分析結果進行對標；如結果一致，則試制及組裝臺車進行碰撞試驗驗證；如結果不一致，則重新對臺車仿真碰撞模型進行仿真分析及對標。旨在解決試驗臺車加工困難、成本高、準備時間長的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于試驗驗證領域，尤其涉及一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法及臺車。
技術介紹
隨著汽車正面碰撞安全性研究的深入,對于正面碰撞安全性目標進行評價、獲得理論研究所需要的相關數據以及對汽車進行認證都離不開正面碰撞安全性試驗。實車碰撞試驗是評價汽車安全性最直接、最有說服力的方法，但是試驗費用昂貴，難以進行多次重復試驗。在此背景下，就急需尋找一種低成本的汽車正面碰撞試驗方法，而目前最常見的就是將實車簡化臺車或者騾子車。臺車碰撞試驗是用臺車來取代實車的碰撞試驗方法。在臺車試驗中，要求臺車具有足夠的強度和剛度，一般的臺車碰撞試驗是將需要進行驗證的汽車車身吸能結構安裝在剛性基礎臺車前部進行碰撞試驗，以此驗證吸能結構的吸能性能，為汽車車身設計提供依據。而騾子車是在新車開發初期，為了驗證整車總體設計、底盤、安全等性能，用已有車身與新設計的下車體拼焊成新車身結構，制然后裝上新設計的底盤、動力總成等。目前安全碰撞前期開發中，正面碰撞車身結構驗證主要為構建騾子車進行碰撞試驗或采用減速型臺車試驗，這類試驗的缺點是：騾子車試驗是作為汽車開發前期考察設計合理性的重要試驗階段，其由現有車型的部件手工改制而成，主要存在加工困難、成本高、準備時間長等為問題，且試驗過程易出現由于制造因素導致試驗失敗。傳統臺車如圖1所示的某車型臺車試驗，只能得到前縱梁吸能區的加速度曲線，只能考證吸能區的合理性而與實車的加速度曲線特性相差太大，存在目標簡單、獲取數據單一等問題，無法將曲線用于約束系統評估。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法，旨在解決試驗臺車加工困難、成本高、準備時間長的問題。本專利技術是這樣實現的，一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法，包括基礎小車、汽車縱梁、副車架、上車體及剛性動力總成，所述臺車試驗方法包括以下步驟：A、建立騾子車的CAE仿真碰撞模型；B、根據騾子車仿真碰撞模型制定等效的臺車的CAE仿真碰撞模型；C、將騾子車仿真碰撞模型與臺車仿真碰撞模型進行仿真數據分析；D、將臺車仿真碰撞模型的仿真數據分析結果與騾子車仿真碰撞模型仿真數據分析結果進行對標；如結果一致，則試制及組型臺車進行碰撞試驗驗證；如結果不一致，則重新對臺車仿真碰撞模型進行仿真分析及對標。本專利技術的進一步技術方案是：所述步驟A中還包括步驟：A1、對騾子車的ACE仿真碰撞模型進行前艙布置優化及結構設計優化。本專利技術的進一步技術方案是：所述前艙布置優化是將其內部結構進行劃分，利用剛度較小的結構替換易發生變形的鈑金結構，利用剛度較大的結構替換變形量較小或不發生變形的框架結構。本專利技術的進一步技術方案是：所述結構優化是將梁系之間使用剛性結構進行連接，并通過螺栓緊固件進行固定，整體結構固定在剛性板上。本專利技術的進一步技術方案是：所述步驟C中還包括步驟：C1、仿真數據分析主要對碰撞加速度、壓潰變形及關鍵吸能部件截面力進行分析。本專利技術的進一步技術方案是：所述步驟D中還包括步驟：D1、將臺車仿真數據分析的碰撞加速度、壓潰變形及關鍵吸能部件截面力的結果與騾子車仿真數據分析的碰撞加速度、壓潰變形及關鍵吸能部件截面力進行對比。本專利技術的另一目的在于提供一種臺車，所述臺車包括基礎小車、汽車縱梁、副車架、上車體及剛性動力總成， 所述上車體、副車架、剛性動力總成分別與所述基礎小車連接，所述汽車縱梁與所述副車架連接。本專利技術的進一步技術方案是：所述上車體、副車架、剛性動力總成分別與所述基礎小車通過螺栓或焊接或鉚焊連接，所述汽車縱梁與所述副車架通過螺栓或焊接或鉚焊連接。本專利技術的有益效果是：解決試驗臺車加工困難、成本高、準備時間長等問題。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的某車型臺車試驗對比圖；圖2是本專利技術實施例提供的一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法步驟流程圖；圖3是本專利技術實施例提供的臺車加速度曲線對比圖；圖4是本專利技術實施例提供的臺車速度曲線對比圖；圖5是本專利技術實施例提供的臺車試驗方法效益對比圖。具體實施方式附圖標記：圖2示出了本專利技術提供的一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法步驟流程圖，包括基礎小車、汽車縱梁、副車架、上車體及剛性動力總成，所述臺車試驗方法包括以下步驟：步驟S1，建立騾子車的CAE仿真碰撞模型；對騾子車的ACE仿真碰撞模型進行前艙布置優化及結構設計優化。前艙布置優化是將其內部結構進行劃分，利用剛度較小的結構替換易發生變形的鈑金結構，利用剛度較大的結構替換變形量較小或不發生變形的框架結構，在對整車進行簡化臺車設計過程中，我們主要通過部件簡化以及代替逐步實現了本專利所涉及的相關試驗樣車制造。結構優化是將梁系之間使用剛性結構進行連接，并通過螺栓緊固件進行固定，整體結構固定在剛性板上，利用左、中、右三個通道采集加速度信號。為了避免臺車整體結構超重，對后端剛性板上非安裝位置進行裁剪。在發動機模擬結構的設計上，考慮發動機觸碰和傳動軸頂死時刻是較為重要的時間點，在該部分結構的設計上，主要是為了獲取與整車加速度幅值接近的加速度曲線，故考慮以軸向安裝的薄壁梁結構代替發動機結構。由于二階加速度階段有兩個關鍵時刻，則采用二級結構，即采用不等長的薄壁梁來模擬加速度的兩個峰值時刻以及對應的加速度幅值。步驟S2，根據騾子車仿真碰撞模型制定等效的臺車的CAE仿真碰撞模型。步驟S3，將騾子車仿真碰撞模型與臺車仿真碰撞模型進行仿真數據分析；仿真數據分析主要對碰撞加速度、壓潰變形及關鍵吸能部件截面力進行分析。步驟S4，將臺車仿真碰撞模型的仿真數據分析結果與騾子車仿真碰撞模型仿真數據分析結果進行對標；將臺車仿真數據分析的碰撞加速度、壓潰變形及關鍵吸能部件截面力的結果與騾子車仿真數據分析的碰撞加速度、壓潰變形及關鍵吸能部件截面力進行對比；如結果一致，則試制及組裝臺車進行碰撞試驗驗證；如結果不一致，則重新對臺車仿真碰撞模型進行仿真分析及對標。一種臺車包括基礎小車、汽車縱梁、副車架、上車體及剛性動力總成， 所述上車體、副車架、剛性動力總成分別與所述基礎小車連接，所述汽車縱梁與所述副車架連接。所述上車體、副車架、剛性動力總成分別與所述基礎小車通過螺栓或焊接或鉚焊等連接方式連接，所述汽車縱梁與所述副車架通過螺栓或焊接或鉚焊等連接方式連接。通過螺栓或焊接或鉚焊等連接方式連接可以將個部件牢固的連接在一起。臺車試驗方法主要是為了解決騾子車制造困難、造價高的問題，因此兩者在驗證正碰性能上必須是等效的。首先，通過設計部門建立的騾子車3D數模搭建騾子車的CAE仿真碰撞模型，并進行前艙布置優化和結構設計優化。其次，根據優化后騾子車仿真模型制定等效的臺車方案，并建立臺車的CAE仿真碰撞模型，進行臺車模型與騾子車模型對標。臺車利用汽車縱梁、副車架等關鍵碰撞吸能結構零件組裝車身前部下車體，利用薄壁梁系組裝成前部上車體等效結構，利用剛性大的型材與薄壁梁的組合替代發動機，最后將以上結構組裝到基礎臺車上（基礎臺車由ECE R95側碰小車改制而成）。在對標過程中與實車一致的前下車體及底盤不做更改，而用于替代發動機及上車體結構的構件作為對標時主要調整的對象。仿真對標后的臺車模型需保證碰撞加速度、壓潰變形、關鍵吸能件截面力等指標與騾子車一致。然后，根據臺車仿真分析方案進行臺車的試制和改造。最后，進行臺車碰撞試驗進行驗證。采用模擬汽車正面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法，包括基礎小車、汽車縱梁、副車架、上車體及剛性動力總成，其特征在于，所述臺車試驗方法包括以下步驟：A、建立騾子車的CAE仿真碰撞模型；B、根據騾子車仿真碰撞模型制定等效的臺車的CAE仿真碰撞模型；C、將騾子車仿真碰撞模型與臺車仿真碰撞模型進行仿真數據分析；D、將臺車仿真碰撞模型的仿真數據分析結果與騾子車仿真碰撞模型仿真數據分析結果進行對標；如結果一致，則試制及組裝臺車進行碰撞試驗驗證；如結果不一致，則重新對臺車仿真碰撞模型進行仿真分析及對標。

【技術特征摘要】
1.一種模擬汽車正面碰撞的臺車試驗方法，包括基礎小車、汽車縱梁、副車架、上車體及剛性動力總成，其特征在于，所述臺車試驗方法包括以下步驟：A、建立騾子車的CAE仿真碰撞模型；B、根據騾子車仿真碰撞模型制定等效的臺車的CAE仿真碰撞模型；C、將騾子車仿真碰撞模型與臺車仿真碰撞模型進行仿真數據分析；D、將臺車仿真碰撞模型的仿真數據分析結果與騾子車仿真碰撞模型仿真數據分析結果進行對標；如結果一致，則試制及組裝臺車進行碰撞試驗驗證；如結果不一致，則重新對臺車仿真碰撞模型進行仿真分析及對標。2.根據權利要求1所述的臺車試驗方法，其特征在于，所述步驟A中還包括步驟：A1、對騾子車的ACE仿真碰撞模型進行前艙布置優化及結構設計優化。3.根據權利要求2所述的臺車試驗方法，其特征在于，所述前艙布置優化是將其內部結構進行劃分，利用剛度較小的結構替換易發生變形的鈑金結構，利用剛度較大的結構替換變形量較小或不發生變形的框架結構。4.根據權利要求2所述的臺車試驗方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：呂俊成，莫易敏，林智桂，王峰，賈麗剛，羅覃月，廖賢明，蘇東，
申請(專利權)人：上汽通用五菱汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣西;45