门护板推动垫块设计方法和设计装置与流程

1.本发明涉及汽车结构设计技术领域，具体地指一种门护板推动垫块设计方法和设计装置。


背景技术：

2.现有汽车在发生侧面碰撞时，门护板内的保护系统会开始工作。除了常规的侧面气囊外，还包括设置于门护板内的推动垫块。推动垫块是固定在门护板内的固定结构，其工作原理是，当发生侧面碰撞时，推动垫块吸收门护板碰撞能量向车内移动，推动乘员腿部使乘员远离门护板以此来保护乘员免受门护板向内侵入造成的损伤。常规的推动垫块的结构如图1所述(已经用于东风雪铁龙某款上市车型上)，包括面向门护板外板的底板和设置于底板上的多个凸起立柱1，立柱1沿汽车y向车内延伸，立柱1上设置有安装孔2，通过安装孔2与门护板装配到一起作用到大乘员腿部的即为立柱1背向门护板外板的一端，即推动垫块的作用端面。
3.在推动垫块的设计阶段，需要考虑到诸多的参数，其中最主要的是推动垫块的作用端面以及推动垫块与乘员跨点(指人体模型样板中人体躯干与大腿的连接点，如图2中的跨点)之间沿汽车x向(车门与乘员之间的距离在车型定下就是固定的无法调整，只能调整x向的距离)的距离，乘员跨点与推动垫块之间的距离越大，即推动垫块距离跨点沿x向的距离越大，推动垫块作用到的乘员腿部的力越接近乘员膝盖部位，对乘员胸部的保护性越好，对乘员骨盆的保护性越差；反之跨点与推动垫块的距离越小，对乘员胸部的损伤越大，而对乘员盆骨的损伤越小。推动垫块作用端面的面积越大对乘员的保护性越好、越小对乘员的保护性越差，但考虑到成本、门护板结构等因素，推动垫块的作用面积不可能设置的无限大。因此，在设计阶段，需要对推动垫块与乘员跨点的距离以及推动垫块的作用面积进行确定，现有技术中并没有对此进行设计确定的方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种门护板推动垫块设计方法和设计装置。
5.本发明的技术方案为：一种门护板推动垫块设计方法，包括以下步骤：
6.s1、基于中国新车评价规程和车型项目开发目标，确认胸部压缩量目标值、骨盆合力要求值；
7.s2：基于仿真分析，以单位推动垫块作用面积构建胸部压缩量、骨盆合力与推动垫块跨点距离之间的二维关系曲线；
8.s3、基于胸部压缩量目标值、骨盆合力要求值以及二维关系曲线确定推动垫块跨点距离的理论取值范围；
9.s4、基于车型项目开发目标的门护板结构确定推动垫块作用面积的理论取值范围；
10.s5、基于仿真分析，构建胸部压缩量、推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积的三维关系曲面；
11.s6、基于车型项目开发目标、胸部压缩量目标值、推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围以及三维关系曲面选择合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值，基于推动垫块作用面积设计值确定推动垫块材料种类，基于推动垫块跨点距离设计值、推动垫块作用面积设计值和材料种类完成对推动垫块的设计。
12.根据本发明提供的一种门护板推动垫块设计方法，所述s6步骤中，选择合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值的方法包括：基于胸部压缩量、推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围在三维关系曲面内划分出有效区域，通过车型项目开发目标在有效区域内选择合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值。
13.根据本发明提供的一种门护板推动垫块设计方法，所述通过车型项目开发目标在有效区域内选择合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值的方法包括：基于有效区域对推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围进行优化，得到推动垫块跨点距离的有效取值范围和推动垫块作用面积的有效取值范围，在上述的有效范围内选择符合车型项目开发目标的值作为合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值。
14.根据本发明提供的一种门护板推动垫块设计方法，所述s4步骤中，基于车型项目开发目标的门护板结构确定推动垫块作用面积的理论取值范围的方法包括：基于车型项目开发目标的门护板结构和装配要求确定门护板上可安装推动垫块的理论区域；将乘员跨点与膝盖之间的腿部沿汽车y向投影到门护板内侧在门护板上形成投影区域；将投影区域与理论区域重叠的部分的面积作为推动垫块作用面积的理论最大值，确定0至推动垫块作用面积的理论最大值之间的范围为推动垫块作用面积的理论取值范围。
15.根据本发明提供的一种门护板推动垫块设计方法，所述s6步骤中，基于推动垫块作用面积设计值确定推动垫块材料种类的方法包括：通过中国新车评价规程确定作用到车门门护板上的最大冲击力，选用许用应力超过最大冲击力与推动垫块作用面积的比值的材料作为推动垫块的材料种类；所述许用应力是材料最大压缩应力与查表获得的安全系数的比值。
16.根据本发明提供的一种门护板推动垫块设计方法，所述s3步骤中，基于胸部压缩量目标值、骨盆合力要求值以及二维关系曲线确定推动垫块跨点距离的理论取值范围的方法包括：将胸部压缩量与推动垫块跨点距离的关系曲线中对应胸部压缩量目标值的推动垫块跨点距离作为最小值，将骨盆合力与推动垫块跨点距离的关系曲线中对应骨盆合力要求值的推动垫块跨点距离作为最大值，所述最小值与最大值之间即为推动垫块跨点距离的理论取值范围。
17.根据本发明提供的一种门护板推动垫块设计方法，所述s5步骤中，基于仿真分析，构建胸部压缩量、推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积的三维关系曲面的方法包括：基于仿真分析，构建基于胸部压缩量、推动垫块跨点距离的理论取值范围内的推动垫块跨点距离与推动垫块作用面积的三维关系曲面。
18.一种门护板推动垫块设计装置，包括，
19.胸部压缩量目标确定模块，用于根据中国新车评价规程和车型项目开发目标确定胸部压缩量目标值；
20.骨盆合力要求值确定模块，用于根据中国新车评价规程和车型项目开发目标确定骨盆合力要求值；
21.推动垫块跨点距离理论范围确定模块，用于根据胸部压缩量目标值、骨盆合力要求值以及胸部压缩量、骨盆合力与推动垫块跨点距离的二维关系曲线确定推动垫块跨点距离理论范围；
22.三维关系曲面构建模块，用于根据仿真模拟构建胸部压缩量、推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积的三维关系曲面；
23.推动垫块作用面积理论范围确定模块，用于根据车型项目开发目标确定推动垫块作用面积理论范围；
24.结构参数确定模块，用于根据推动垫块跨点距离理论范围、推动垫块作用面积理论范围、胸部压缩量目标值、车型项目开发目标以及三维关系曲面确定推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值；
25.材料种类确定模块，用于根据中国新车评价规程和推动垫块作用面积设计值确定推动垫块的材料种类。
26.根据本发明提供的一种门护板推动垫块设计装置，所述结构参数确定模块包括，
27.三维关系曲面构建模块，用于通过仿真分析构建胸部压缩量、推动垫块作用面积、推动垫块跨点距离的三维关系曲面；
28.有效区域划分模块，用于根据胸部压缩量目标值、推动垫块跨点距离理论范围、推动垫块作用面积理论范围对三维关系曲面进行划分获得有效区域；
29.参数选择模块，用于根据车型项目开发目标在有效区域内选择合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值。
30.根据本发明提供的一种门护板推动垫块设计装置，所述推动垫块跨点距离理论范围确定模块包括，
31.推动垫块跨点距离最小值确定模块，用于通过胸部压缩量目标值和二维关系曲线确定的限值作为推动垫块跨点距离理论范围的最小值；
32.推动垫块跨点距离最大值确定模块，用于通过骨盆合力要求值和二维关系曲线确定的限值作为推动垫块跨点距离理论范围的最大值。
33.本发明的优点有：1、本发明通过构建胸部压缩量、推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积三者之间的三维关系曲面，基于中国新车评价规程以及车型项目开发目标进行不断的优化，获得推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值，并给予推动垫块作用面积设计值得到符合要求的推动垫块材料种类，完成对推动垫块的设计过程，整个设计方法能够在项目初期确定推动垫块的结构和材料种类，为车型设计开发提供了有力的支撑，提高了车型侧面碰撞安全性能，具有极大的推广价值；
34.2、本发明通过胸部压缩量目标值、推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围在三维关系曲面内划分出有效区域，大幅度缩小了数据筛选的范围，方便后续对设计值的选择，提高了设计的效率；
35.3、本发明通过有效区域对推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围进行优化，得到了推动垫块跨点距离的有效取值范围、推动垫块作用面积的有效取值范围，进一步缩小了后续设计值的选择范围，极大程度方便了设计值的选择；
36.4、本发明确定推动垫块作用面积的理论取值范围的方式极为简单，即通过车型项目开发目标中的车门门护板同假人跨点与膝盖之间的腿部可接触面积即可方便的获得推动垫块作用面积的理论取值范围，大幅度削减了作用面积选择的范围，提高了设计计算的效率；
37.5、本发明确定推动垫块的材料种类的方法极为简单，时即先确定门护板的最大作用力，基于最大作用力与推动垫块作用面积设计值的比值与许用应力之间的关系，即可判断选择的材料是否能侧面碰撞的需求，方法极为简单，计算极为简便；
38.6、本发明通过胸部压缩量目标值和骨盆合力要求值确定推动垫块跨点距离的理论取值范围的方式极为简单，可以快速获得推动垫块跨点距离的理论范围，方便后续的选择，减小了计算量；
39.7、本发明基于获得的推动垫块跨点距离的理论取值范围构建三维关系曲面，减小了构建三维关系曲面时的仿真工作量，减小了仿真分析的数量，降低了分析成本；
40.8、本发明通过构建多个模块协同进行，能够快速获取在满足中国新车评价规程和车型项目开发目标的前提下的推动垫块设计参数，模块工作方式简单，工作效率高，极大程度提高了推动垫块的设计效率，具有极大的推广价值。
41.本发明的设计方法简单、高效，能够快速获取在满足中国新车评价规程和车型项目开发目标的前提下的推动垫块设计参数，方便在车型项目开发的初期为车型开发提供关于侧面碰撞结构的设计支撑，具有极大的推广价值。
附图说明
42.图1：本发明推动垫块的一种结构示意图；
43.图2：本发明的假人跨点示意图；
44.图3：本发明胸部压缩量、骨盆合力与推动垫块跨点距离的二维关系曲线示意图；
45.图4：本发明胸部压缩量与推动垫块跨点距离、推动垫块作用面积的三维关系曲面示意图；
46.图5：本发明的设计流程示意图；
47.其中：1—立柱；2—安装孔。
具体实施方式
48.下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不
能理解为对本发明的限制。
50.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
51.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
52.本实施例涉及到一种门护板推动垫块设计方法，用于对门护板内的推动垫块进行设计，设计推动垫块的主要参数包括推动垫块跨点距离、推动垫块作用面积和推动垫块的材料种类，其中推动垫块跨点距离指的是推动垫块与乘员跨点(指人体模型样板中人体躯干与大腿的连接点，在仿真模拟过程中，指的是模拟真人的假人躯干与大腿的连接点，如图2中的跨点)之间沿汽车x向的距离；推动垫块作用面积指的是推动垫块作用到乘员腿部侧面的与乘员腿部侧面接触的面积，乘员腿部指的是乘员跨点与膝盖之间的腿部(即大腿部位)；推动垫块的材料种类，指的是推动垫块由哪种材料制备。
53.本实施例是基于中国新车评价规程(c-ncap)和车型项目开发目标来进行相应的设计的，本实施例的车型项目开发目标包括门护板结构和门护板装配工艺要求。基于以上规程和开发目标，通过仿真模拟的方式进行本实施例的推动垫块的设计。本实施例的仿真模拟指的是采用es-2侧碰假人构建有限元模型进行仿真分析。
54.如图5所示，具体的设计方法按照以下步骤进行：
55.s1、基于中国新车评价规程和车型项目开发目标，确认胸部压缩量目标值、骨盆合力要求值；
56.胸部压缩量目标值可以通过结合c-ncap以及车型项目开发目标获得，c-ncap中对胸部压缩量的限值包括高性能限值、低性能限值和极限值，然后根据车型项目开发目标定义本车型的开发是高性能、低性能还是极限性能的，然后选择对应的限值即可得到本实施例的胸部压缩量目标值dy
target
；
57.同样的骨盆合力要求值可以采用同样的方式获得，c-ncap中对骨盆合力有限定要求，如下表所示：
58.表一：第二排撞击侧假人骨盆评价指标
[0059][0060]
结合表一与车型项目开发目标获得骨盆合力要求值n
target
；
[0061]
s2：基于仿真分析，以单位推动垫块作用面积构建胸部压缩量、骨盆合力与推动垫块跨点距离之间的二维关系曲线；
[0062]
本实施例的单位推动垫块作用面积为1mm2，即假设推动垫块作用到假人腿部的作用面为长宽分别为1mm的正方形平面，然后调节推动垫块跨点距离，进行仿真模拟分析，记录每个推动垫块跨点距离下对应的假人胸部压缩量和骨盆合力，分别绘制推动垫块跨点距离和胸部压缩量的二维关系曲线以及推动垫块跨点距离与骨盆合力的二维关系曲线，将两
条关系曲线绘制在同一张表格中，如图3所示，为本实施例绘制的推动垫块跨点距离与胸部压缩量、骨盆合力的二维关系曲线图；
[0063]
s3、基于胸部压缩量目标值、骨盆合力要求值以及二维关系曲线确定推动垫块跨点距离的理论取值范围；
[0064]
从图3可以看出，随着推动垫块跨点距离的逐渐增大，骨盆合力逐渐增大、而胸部压缩量逐渐减小，这是因为随着推动垫块跨点距离的逐渐增大，推动垫块作用到假人腿部的位置与假人骨盆之间的距离逐渐增大，形成了一个力矩，在相同作用力的情况下，力矩越大，产生的破坏作用越强，但由于推动垫块跨点距离增大，推动垫块作用到假人腿部的位置距离假人的胸部越远，对假人胸部的破坏性减小。因此实际上，本实施例需要调出一个合适的值，既能够满足胸部压缩量也要满足骨盆合力的需求。
[0065]
本实施例将s1步骤中的胸部压缩量目标值与骨盆合力要求值代入到图3的二维关系曲线中，胸部压缩量目标值对应推动垫块跨点距离的值为a2，骨盆合力要求值对应推动垫块跨点距离的值为a1，a2和a1之间的推动垫块跨点距离即推动垫块跨点距离的理论取值范围，在此理论范围内取值既能够满足胸部压缩量目标值的要求，也能够满足骨盆合力要求值的要求。
[0066]
s4、基于车型项目开发目标的门护板结构确定推动垫块作用面积的理论取值范围；
[0067]
根据车型项目开发目标的门护板结构，所述的门护板结构包括门护板的实际结构和装配结构，首先确定门护板上能够安装推动垫块的理论区域；然后将假人跨点与膝盖之间的腿部沿汽车y向投影到门护板上，获得门护板上的投影区域；将投影区域与理论区域重叠的部位作为推动垫块作用面积的最大理论面积，则推动垫块作用面积的理论取值范围为0到最大理论面积。
[0068]
s5、基于仿真分析，构建胸部压缩量、推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积的三维关系曲面；
[0069]
进行仿真模拟，对不同推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积下的胸部压缩量进行仿真分析，形成多个数据，将这些数据进行绘图构建形成胸部压缩量、推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积的三维关系曲面，如图4所示。
[0070]
s6、基于车型项目开发目标、胸部压缩量目标值、推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围以及三维关系曲面选择合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值，基于推动垫块作用面积设计值确定推动垫块材料种类，基于推动垫块跨点距离设计值、推动垫块作用面积设计值和材料种类完成对推动垫块的设计；
[0071]
在s3步骤中获得了推动垫块跨点距离理论范围，在s4步骤中获得了推动垫块作用面积理论范围，在s1步骤中获得了胸部压缩量目标值dy
target
，然后通过上述的理论范围和目标值在s5步骤中获得的三维关系曲面中进行划分，将符合要求的区域划分出来，此时可供选择的数据得到了大幅度减小，然后结合车型开发目标在划分的范围内进行筛选，比如考虑到成本的问题，可以尽量选择推动垫块作用面积小的数值；或者是考虑到成本的问题，可以尽量选择有效面积大而对应的许用应力小的方案；或是考虑到造型要求，在布置有效面积较小的情况下，可以选择许用应力大的方案。最后可能得到的是几组数据，几组数据都
符合车型项目开发目标的设计要求，由于目前处于车型项目开发目标的前期，可能对于门护板的具体要求并不是很明确，那就将符合的这几组数据存储起来，在车型项目开发目标明确后，从上述的几组数据中选择最为合适的一组数据即可。即获得最后的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值。
[0072]
确定推动垫块作用面积设计值后，就可以通过推动垫块作用面积设计值确定满足要求的推动垫块材料种类，至此就获得了设计推动垫块的重要参数，包括推动垫块跨点距离设计值、推动垫块作用面积设计值和推动垫块材料种类。
[0073]
可以对推动垫块跨点距离设计值、推动垫块作用面积设计值和推动垫块材料种类进行仿真分析验证，看最后的胸部压缩量是否满足设计需求，若满足证明此项设计参数是可行的，否则就需要重新进行筛选，直至获得符合仿真验证的设计参数；按照该设计参数制造推动垫块，在实车上进行侧面碰撞验证分析，记录真实的侧碰结构，观察假人的胸部压缩量是否符合设计需求，若满足则得到符合设计需求的设计参数，若不满足则重新进行筛选，直至得到符合设计需求的设计参数。
[0074]
在进一步的实施例中，为了方便在三维关系曲面内选择合适的参数，本实施例对三维曲面进行了划分，将三维曲面划分为有效区域(如图4中的a区域)和无效区域(如图4中的b区域)，具体的方式是：基于胸部压缩量目标值、推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围在三维关系曲面内划分出有效区域，即同时满足胸部压缩量目标值、推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围三个条件的点汇集到一起，即为本实施例的有效区域，后续的筛选就可以在这个有效区域内进行选择，在有效区域内结合车型项目开发目标选择合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值。
[0075]
通过划分有效区域能够极大程度减小设计值筛选的范围，使最后符合设计需求的区域变窄，极大程度提高了筛选的效率。
[0076]
在另一个实施例中，在上述的方法中构建了三维关系曲面中的有效区域，有效区域实际上集合了符合胸部压缩量目标值、推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围三个条件的所有点的集合，这种集合可能体现在三维关系曲面上是一个曲面结构，并不是很方便的进行具体的筛选，因此本实施例通过有效区域对推动垫块跨点距离的理论取值范围、推动垫块作用面积的理论取值范围进行进一步的优化，通过有效区域得到该区域中推动垫块跨点距离的最小值和最大值，即获得了推动垫块跨点距离有效范围，通过有效区域得到该区域中推动垫块作用面积的最小值和最大值，即获得了推动垫块作用面积有效范围。
[0077]
然后基于推动垫块跨点距离有效范围和推动垫块作用面积有效范围进行数据的筛选，相当于将原先的三维曲面筛选变换为当前的一维范围筛选，大幅度降低了筛选的难度。具体的筛选方法以表二为例，假设推动垫块跨点距离有效范围的最小值为h1，最大值为h2，基于制造装配的情形，对h1～h2的范围进行均分，比如说六等分。推动垫块作用面积有效范围的最小值为s1，最大值为s2，对s1～s2的范围进行均分，比如说七等分。按照上述的参数情况，综合考虑零件成本、模具投资、装配工时进行综合评价，构建表二：
[0078]
表二、推动垫块跨点距离、推动垫块作用面积筛选表
[0079][0080]
其中不合格、合格、良、优秀是基于零件成本、模具投资、装配工时综合评价的。所述零件成本(单位：元/车)是指计件支付给供应商，涉及到单车成本；所述模具投资(单位：万元)是一次性购买加工的模具，制造难度越高，投资额越大，反之亦然；所述装配工时(单位：秒)是指产线工人装配一个零件的时间，装配难度越高，工时一般越长，反之亦然。当零件成本、模具投资、装配工时某一项不符合设定要求时，就判断该推动垫块作用面积和推动垫块跨点距离对应的推动垫块为不合格；当零件成本、模具投资、装配工时都符合设定要求，但其中至少一项是刚好满足设定要求时，判断该推动垫块作用面积和推动垫块跨点距离对应的推动垫块为合格；当零件成本、模具投资、装配工时都超过“良”的评价，且至少有一个项目的评价为“良”时，判断该推动垫块作用面积和推动垫块跨点距离对应的推动垫块为良；当零件成本、模具投资、装配工时都超过“优秀”的评价时，判断该推动垫块作用面积和推动垫块跨点距离对应的推动垫块为优秀。本实施例的不合格、合格、良、优秀的评价是根据设定要求来定的，比如设定要求为t，当选择的推动垫块超过t时，判断为不合格；当选择的推动垫块处于90％t～t时，判断为合格；当选择的推动垫块处于80％t～90％t时，判断为良；当选择的推动垫块小于80％t时，判断为优秀。在进行推动垫块结构设计的过程中，理想的情况是寻找上述三方面都小于设定要求的设计方案；如果有多组满足要求的组合，按零件成本＞模具投资＞装配工时的优先级从高到低的顺序决定方案。
[0081]
在一个可选的实施例中，正如上文所述，本实施例构建推动垫块作用面积理论范围的方式是，首先确定车型项目开发目标值中门护板可安装推动垫块的理论区域，这个理论区域指可以作用到乘员大腿腿部的位置且不包含因为需要装配其他结构无法安装推动垫块的位置，这个是理论上能够安装推动垫块的最大面积；然后，将假人跨点与膝盖之间的腿部沿汽车y向投影到门护板内侧面，此时在门护板内侧上的为投影区域，投影区域是指门护板在侧碰过程中可能会碰到假人腿部的区域；然后将投影区域与理论区域进行重叠，两者重叠的部位即为推动垫块作用面积的最大理论面积，通过这种方法能够大幅度削减基于推动垫块作用面积方面的模拟仿真分析流程，提高了整个设计方法的效率，降低了分析难
度和数据量。
[0082]
在一个优选的实施例中，本实施例对s6步骤进行了进一步的优化，详细介绍了s6步骤中基于推动垫块作用面积设计值确定推动垫块材料种类的方法，具体的方法是：通过中国新车评价规程确定作用到车门门护板上的最大冲击力，选用许用应力超过最大冲击力与推动垫块作用面积的比值的材料作为推动垫块的材料种类；所述许用应力是材料最大压缩应力与查表获得的安全系数的比值。具体的计算公式如下：
[0083][0084]
其中：f
max
——按照c-ncap侧面碰撞试验中规定的作用到门护板上的最大冲击力，可以通过查表获得；
[0085]
s——推动垫块作用面积设计值；
[0086]
[δ]——推动垫块的许用应力；
[0087]
δb——材料破坏时的最大压缩应力，通过材料物性表可以查到；
[0088]ns
——安全系数，查表获得。
[0089]
将可选的材料种类按照上述的公式进行计算，当符合最大冲击力与推动垫块作用面积设计值的比值小于许用用力时，判断此种材料是符合设计需求的，反之就是不符合。通过这样的方式就能够获得推动垫块的制作材料种类。
[0090]
在进一步的优化中，本实施例在构建三维关系曲面的过程中，如果不对推动垫块跨点距离进行限制，可能涉及到的数据量就比较大，需要仿真的内容太多，影响这个设计的效率。为了解决这一问题，本实施例在s5步骤中，基于仿真分析，构建胸部压缩量、推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积的三维关系曲面的方法包括：基于仿真分析，构建基于胸部压缩量、推动垫块跨点距离的理论取值范围内的推动垫块跨点距离与推动垫块作用面积的三维关系曲面。
[0091]
实际应用时，还可以将推动垫块作用面积理论范围也代入其中，即在三维关系曲面的构建过程中，直接将推动垫块作用面积理论范围引入其中，这样能够进一步的降低数据处理量。
[0092]
本发明还提供一种门护板推动垫块设计装置，包括胸部压缩量目标确定模块、骨盆合力要求值确定模块、推动垫块跨点距离理论范围确定模块、三维关系曲面构建模块、推动垫块作用面积理论范围确定模块、结构参数确定模块和材料种类确定模块，胸部压缩量目标确定模块用于根据中国新车评价规程和车型项目开发目标确定胸部压缩量目标值；骨盆合力要求值确定模块用于根据中国新车评价规程和车型项目开发目标确定骨盆合力要求值；推动垫块跨点距离理论范围确定模块用于根据胸部压缩量目标值、骨盆合力要求值以及胸部压缩量、骨盆合力与推动垫块跨点距离的二维关系曲线确定推动垫块跨点距离理论范围；三维关系曲面构建模块用于根据仿真模拟构建胸部压缩量、推动垫块跨点距离和推动垫块作用面积的三维关系曲面；推动垫块作用面积理论范围确定模块用于根据车型项目开发目标确定推动垫块作用面积理论范围；结构参数确定模块用于根据推动垫块跨点距离理论范围、推动垫块作用面积理论范围、胸部压缩量目标值、车型项目开发目标以及三维关系曲面确定推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值；材料种类确定模块用于根据中国新车评价规程和推动垫块作用面积设计值确定推动垫块的材料种类。
[0093]
通过上述模块的协同进行，能够方便的获得推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值。
[0094]
在进一步的优化中，结构参数确定模块包括三维关系曲面构建模块、有效区域划分模块和参数选择模块，三维关系曲面构建模块用于通过仿真分析构建胸部压缩量、推动垫块作用面积、推动垫块跨点距离的三维关系曲面；有效区域划分模块用于根据胸部压缩量目标值、推动垫块跨点距离理论范围、推动垫块作用面积理论范围对三维关系曲面进行划分获得有效区域；参数选择模块用于根据车型项目开发目标在有效区域内选择合适的推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值。
[0095]
通过上述模块的协同工作，能够方便的获得推动垫块跨点距离设计值和推动垫块作用面积设计值。
[0096]
在另一个可选的实施例中，本实施例的推动垫块跨点距离理论范围确定模块包括推动垫块跨点距离最小值确定模块和推动垫块跨点距离最大值确定模块，其中推动垫块跨点距离最小值确定模块用于通过胸部压缩量目标值和二维关系曲线确定的限值作为推动垫块跨点距离理论范围的最小值；推动垫块跨点距离最大值确定模块用于通过骨盆合力要求值和二维关系曲线确定的限值作为推动垫块跨点距离理论范围的最大值。
[0097]
通过上述模块的工作，能够方便的获得推动垫块跨点距离理论范围。
[0098]
本实施例的x向指汽车的前后方向，y向指汽车的左右方向，z向指汽车的上下方向。
[0099]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。