(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210805114.8 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 中国汽车工程研究院股份有限公司 地址 401122 重庆市北部新区金渝大道 9号 (72)发明人 刘明　费敬　范体强　王红钢　 (74)专利代理 机构 重庆强大凯创专利代理事务 所(普通合伙) 50217 专利代理师 范淑萍 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01M 7/08(2006.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法 (57)摘要 本发明涉及汽 车侧面碰撞 壁障技术领域， 公 开了一种侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 包 括以下步骤： S1： 匹配扩胞后的等效胞元边长； S2： 根据扩胞理论， 由初始胞元壁厚得到等效胞 元理论壁厚； S3： 对等效胞元进行仿真， 得到等效 胞元缩放壁厚； S4： 根据初始胞元壁厚和等效胞 元缩放壁厚得到缩放系数； S5： 设置若干系数并 代入缩放壁厚， 通过壁障撞力墙试验， 比较不同 系数下扩 胞前后的碰撞试验数据的接近程度， 得 到修正系数； S6： 根据缩放系数和修正系数， 由初 始胞元壁厚得到等效胞元修正壁厚。 本发明通过 仿真和试验的方式， 对扩 胞后的蜂窝胞元尺寸进 行修正调整， 使其具备等效的计算精度， 同时有 效减少了 计算成本， 提高了 计算效率。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115270429 A 2022.11.01 CN 115270429 A 1.一种侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 根据蜂窝模型尺寸和初始胞 元边长， 匹配扩胞后的等效胞 元边长； S2： 根据扩胞理论， 由初始胞 元壁厚得到等效胞 元理论壁厚； S3： 对等效胞元进行仿真， 根据蜂窝模型扩胞前的力学性能进行等效分析， 得到等效胞 元缩放壁厚； S4： 根据初始胞 元壁厚和等效胞 元缩放壁厚得到缩放系数； S5： 设置若干系数并代入缩放壁厚， 通过壁障撞力墙试验， 比较不同系数下扩胞前后的 碰撞试验数据的接 近程度， 得到修 正系数； S6： 根据缩放系数和修 正系数， 由初始胞 元壁厚得到等效胞 元修正壁厚。 2.根据权利要求1所述的侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特征在于： 所述S1中蜂 窝模型的尺寸 为长300mm， 宽300mm， 高100mm。 3.根据权利要求1所述的侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特征在于： 所述S1中等 效胞元的边长为18m m。 4.根据权利要求1所述的侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特征在于： 所述S4中的 系数包括0.7、 0.8、 0.9、 1。 5.根据权利要求4所述的侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特征在于： 所述S5 中修 正系数与蜂窝胞 元的边长成反比。 6.根据权利要求1所述的侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特征在于： 所述S3包 括： S3‑1： 以等效胞元边长和等效胞元理论壁厚对等效胞元进行仿真， 根据蜂窝模型扩胞 前的力学性能曲线作为 参照， 对等效胞 元理论壁厚进行缩放调整； S3‑2： 比较等效胞元理论壁厚缩放调整后与蜂窝模型扩胞前的力学性能曲线的接近程 度， 得到等效胞 元缩放壁厚。 7.根据权利要求1所述的侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特征在于： 所述初始胞 元边长为h1， 所述初始胞元壁厚为t2， 所述等效胞元边长为h2， 所述等效胞元理论壁厚为 t2， 所述等效胞元缩放壁 厚为t2′， 所述等效胞元修正壁厚为t2 ″， 所述缩放系数为m， 所述修 正系数为α； 所述S2中根据扩胞理论t1/ h1＝t2/h2， 得到等效胞 元理论壁厚t2。 8.根据权利要求7所述的侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特征在于： 所述S4中由 t2′＝m*t2得到缩放系数m， 所述S6中等效胞 元修正壁厚t2″＝α *m*t2。 9.根据权利要求1所述的侧面碰撞壁障蜂窝模型的等效方法， 其特征在于： 还包括S7： 根据等效胞 元边长和等效胞 元修正壁厚计算蜂窝的碰撞试验数据。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115270429 A 2一种侧面 碰撞壁障蜂 窝模型的等效方 法 技术领域 [0001]本发明涉及汽车侧面碰撞壁障技术领域， 具体涉及一种侧面碰撞壁障蜂窝模型的 等效方法。 背景技术 [0002]2017年， 美国侧面碰撞死亡率占到了乘用车死亡人数的24％， 针对侧面碰撞的研 究依然是个问题。 因此， IIHS(美国公路安全保险协会)计划了进一步的侧碰研究方案， 开发 有限元仿真模型。 经过一系列的研究， IIHS计划2020版启用重量为1900kg， 碰撞速度为 60km/h的碰撞工况开发对应的模型。 然而， 中国与美国情况不同， 美国皮卡较多， 我们统计 了2016‑2019年上半年C ‑IASI的63款测评车型的整备质量， 轿车整备质量平均值为1355kg， SUV整备质量平均值为1562kg， 中型及以上SUV质量平均值为1694kg， 与美国差别较大， 且中 国道路的交通情况与美国也有差别， 因此， 研究适 合中国交通情况的壁障模型迫在眉睫。 [0003]在实际壁 障中， 主要采用致密孔格、 大外观尺寸的蜂窝元件构建复合式蜂窝吸能 结构， 其产品几何尺 寸长、 面积大， 所含胞孔多。 以轨道车辆前端专用吸能结构为例， 假定其 截面积为200mm ×400mm(L×W)的端面， 要求其孔格为1mm,对应单向L方向蜂窝胞数达116 个。 其计算规模将远远大于单件胞元数为8 ×9蜂窝的计算规模， 所耗费的机时与资源不可 估量， 因此需要寻求针对壁障蜂窝模型 的数值模拟等效方法。 将扩胞等效法应用在壁障蜂 窝模型的开发目前来看是应对此问题的一种高效解决方案 。 发明内容 [0004]本发明意在一种侧面碰撞壁 障蜂窝模型的等效方法， 通过仿真和试验的方式， 对 扩胞后的蜂窝胞元尺寸进行修正调整， 使其具备等效的计算精度， 同时有效减少 了计算成 本， 提高了计算效率。 [0005]本发明提供的技术方案为： 一种侧面碰撞壁 障蜂窝模型的等效方法， 包括以下步 骤： [0006]S1： 根据蜂窝模型尺寸和初始胞 元边长， 匹配扩胞后的等效胞 元边长； [0007]S2： 根据扩胞理论， 由初始胞 元壁厚得到等效胞 元理论壁厚； [0008]S3： 对等效胞元进行仿真， 根据蜂窝模型扩胞前的力学性能进行等效分析， 得到等 效胞元缩放壁厚； [0009]S4： 根据初始胞 元壁厚和等效胞 元缩放壁厚得到缩放系数； [0010]S5： 设置若干系数 并代入缩放壁厚， 通过壁障撞力墙试验， 比较不同系数下扩胞前 后的碰撞试验数据的接 近程度， 得到修 正系数； [0011]S6： 根据缩放系数和修 正系数， 由初始胞 元壁厚得到等效胞 元修正壁厚。 [0012]本发明的工作原理及优点在于： [0013]本发明方法首先根据蜂窝模型尺寸和初始胞元边长， 匹配扩胞后合适的等效胞元 边长， 以符合蜂窝模 型的几何结构。 蜂窝模型的力学属性直接与胞元厚跨比相关， 具有相同说　明　书 1/5 页 3 CN 115270429 A 3