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龙图腾网获悉中国第一汽车股份有限公司申请的专利一种针对行人保护压溃式雨刮轴的仿真方法、设备及存储介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115034102B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210424747.4，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种针对行人保护压溃式雨刮轴的仿真方法、设备及存储介质是由王洋;籍龙波;王士彬;朱学武;王晓霞;娄方明;冯悦;翟翟设计研发完成，并于2022-04-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种针对行人保护压溃式雨刮轴的仿真方法、设备及存储介质在说明书摘要公布了：本发明公开了一种针对行人保护压溃式雨刮轴的仿真建模方法、设备及存储介质，属于仿真技术领域，包括模型结构简化、网格划分、材料定义及相对运动约束、仿真模型的建立；本发明采用弹簧代替垫片模拟压溃，并通过压溃雨刮轴子测试系统获得压溃力与位移的关系曲线用于仿真模型弹簧材料曲线的定义，可解决垫片压溃过程不易仿真和控制的难题，提升计算效率，同时为仿真标定提供一个可调参数；定义关键部件材料为刚性材料，建立相对运动关系取替传统刚性连接，精确模拟压溃距离，可提升雨刮区域行人保护头部伤害仿真精度，更加精准的提供雨刮区域仿真预测伤害值，避免依赖于整车头型试验方法的弊端，有利于研发阶段正向指导雨刮压溃力的设计及优化。

本发明授权一种针对行人保护压溃式雨刮轴的仿真方法、设备及存储介质在权利要求书中公布了：1.一种针对行人保护压溃式雨刮轴的仿真建模方法，其特征在于，具体包括如下步骤： 步骤S1：模型结构简化： 采用弹簧单元替代垫片建模； 步骤S2：网格划分： 建立压溃部件的有限元仿真模型； 步骤S3：材料定义及相对运动约束： 材料定义包括，弹簧材料参数的定义由弹簧刚度曲线获得，弹簧刚度曲线通过压溃式雨刮轴子测试系统获得；摆臂支架、摆轴和支架定义为刚性材料； 相对运动约束包括在摆臂支座限位面圆心和支架限位面圆心位置分别建立节点，在两节点之间建立cylindrical移动副，用以定义摆轴与支架之间同轴相对滑动关系，并采用刚性连接模拟螺纹连接； 步骤S4：仿真模型的建立： 单独定义摆轴与支架的接触关系，基于参数静摩擦系数FS和动摩擦系数FD的调整实现高精度仿真模型的建立； 所述步骤S1中采用LS_DYNA软件中的DISCRETE弹簧单元代替垫片模拟压溃脱落过程，DISCRETEELEMENTTYPE设定为Displacement，应用MAT_S08SPRING_INELASTIC材料卡定义弹簧参数，该材料卡中需要标定的参数为LCFD力-位移曲线； 步骤S2中所述的压溃部件有限元仿真模型，包括胶帽仿真模型10、摆臂支座仿真模型20、摆轴仿真模型30、支架模型40、连杆模型70、cylindrical移动副仿真模型100及弹簧仿真模型101； 所述步骤S2具体如下： 雨刮轴和摆臂支座为外包壳建模，其surfacelocation定义为topsurface，厚度定义为1mm；支架为抽中面建模，其surfacelocation定义为centersurface，厚度为其支架中面到雨刮轴外表面距离的2倍，定义其材料为MAT_020RIGID；其余结构按照实际材料和料厚进行定义，网格基础尺寸2mm； 所述步骤S3包括如下步骤： 步骤S31：搭建压溃式雨刮轴子测试系统； 步骤S32：对垂直于摆轴的方向恒定速度加载进行模拟压溃测试； 步骤S33：提取雨刮轴压溃过程的压力F-时间t曲线，并综合加载速度位移S-时间t关系，转化获得压力F-位移S曲线； 步骤S34：重复步骤S33多次，去除压力F-位移S曲线中的异常曲线，除去异常曲线的其他曲线做平均值处理，处理后的曲线即定义为仿真模型中弹簧刚度曲线； 步骤S35：在仿真模型中对摆臂支座、雨刮轴和支架做刚性处理，定义其材料为MAT_020RIGID，其他结构按照实际材料定义； 步骤S36：应用JOINT_Cylindrical定义雨刮轴与支架的相对运动关系，摆臂支座2与摆轴3螺纹连接应用RIGID_BODIES刚性锁死，摆轴3和连杆7螺纹连接应用EXTRA_NODES进行刚柔连接； 步骤S31所述搭建压溃式雨刮轴子测试系统，具体如下：准备压溃雨刮轴总成，去除连杆7及胶帽1，保留其余结构，包括摆臂支座2、摆轴3、支架4、压溃垫片5及轴套6；所述支架4的两端通过支架固定夹具固定，摆臂支座2正上方设置有加载装置，所述加载装置包括加载圆盘1000及位于加载圆盘1000上的压力传感器1001； 所述步骤S3的具体步骤如下： 搭建压溃式雨刮轴子测试系统；通过支架固定夹具和对支架进行固定，加载圆盘沿垂直于摆轴的方向，按照1mms的恒定速度加载，垫片5发生溃断，进而摆轴3连同摆臂支座2沿着支架4轴线方向滑落，压溃距离由摆臂支座2下端面和和支架4上端面之间的距离确定，加载距离为实际测得的压溃距离，通过加载圆盘上的压力传感器提取雨刮轴压溃过程的压力F-时间t曲线，综合加载速度位移S-时间t关系，转化获得压力F-位移S曲线；重复试验6次以上，去除压力F-位移S曲线中的异常曲线，除去异常曲线的其他曲线做平均值处理，处理后的曲线即定义为仿真模型中弹簧刚度曲线； 所述步骤S4具体如下： 建立总成自接触，LS_DYNA控制卡为*AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE，单独建立摆轴和支架之间的接触，控制卡为*AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE；通过调整摆轴与支架之间的静摩擦系数FS和动摩擦系数FD实现压溃过程的仿真标定，直至仿真弹簧输出的力-位移曲线与试验的压溃力-位移曲线COR拟合度达到90％以上，仿真模型建立完成。

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