(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 202210892400.2 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 神龙汽车有限公司 地址 430056 湖北省武汉市沌口武汉经济 技术开发区神龙汽车有限公司技术服 务中心 (72)发明人 李小栋　尹东　沈鲲　邓德贵　 王新　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 俞鸿　蔡俊 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种减少驾驶员大腿力载荷的支架设计系 统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种减少驾驶员大腿力载荷 的支架设计系统及方法， 它包括改善目标分析模 块、 支架设计模块和支架验证模块； 改善目标分 析模块用于建立车身和前排假人所组成的仿真 驾驶模型， 根据改善要求对仿真驾驶模型进行仿 真分析， 确定仿真驾驶模型中需要改善受力的目 标； 支架设计模块用于根据需要改善受力的目标 设计改善支架的布置位置、 结构和尺寸； 支架验 证模块用于验证改善支架的布置位置、 结构和尺 寸是否满足改善要求。 本发明所设计的改善支架 可以使车辆有效通过Knee  mapping试验 通过， 保 障了驾驶员膝部的碰撞后的受力安全。 以改善支 架的结构为基础， 具备适配膝部气囊的扩展性。 在试验过程和真实场景中都可以实现对乘员的 保护， 同时避免了车辆的NVH问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 115169007 A 2022.10.11 CN 115169007 A 1.一种减少驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 它包括改善目标分析模 块(1)、 支 架设计模块(2)和支 架验证模块(3)； 所述改善目标分析模块(1)用于建立车身和前排假人所组成的仿真驾驶模型， 根据改 善要求对所述仿真驾驶模型进行仿真分析， 确定所述仿真驾驶模型中需要改善受力的目 标； 所述支架设计模块(2)用于根据所述需要改善受力的目标设计改善支架(4)的布置位 置、 结构和尺寸； 所述支架验证模块(3)用于验证所述改善支架(4)的布置位置、 结构和尺寸是否满足所 述改善要求。 2.如权利要求1所述的减少 驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 所述改善 目标分析模块(1)包括模型建立模块(1.2)和仿真 分析模块(1.2)； 所述模型建立模块(1.1)用于建立所述车身和前排 假人所组成的仿真驾驶模型； 所述仿真分析模块(1.2)用于根据改善要求对所述仿真驾驶模型进行仿真分析， 确定 所述仿真驾驶模型中 需要改善受力的目标。 3.如权利要求1所述的减少 驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 所述支架 设计模块(2)包括材料选择模块(2.1)、 位置设计模块(2.2)、 结构设计模块(2.3)和尺寸确 定模块(2.4)； 所述材料选择模块(2.1)用于从材料库中选择一种材料作为所述改善支架(4)的制作 材料； 所述位置设计模块(2.2)用于根据所述需要改善受力的目标设计所述改善支架(4)的 布置位置； 所述结构 设计模块(2.3)用于根据所述改善支架(4)的布置位置设计所述改善支架(4) 的结构， 其包括所述改善支架(4)的轮廓结构和设置于所述轮廓结构上、 使所述改善支架 (4)满足改善要求的弱化结构； 所述尺寸确定模块(2.4)用于根据所述改善支架(4)的轮廓结构确定所述改善支架(4) 的轮廓尺寸； 根据所述改善支架(4)的轮廓尺寸、 所述改善支架(4)的制作材料和所述改善 要求计算所述弱化结构的尺寸范围。 4.如权利要求3所述的减少 驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 所述尺寸 确定模块(2.4)用于根据所述改善支架(4)的轮廓尺寸、 所述改善支架(4)的制作材料和所 述改善要求计算所述弱化结构的尺寸范围包括在装备气囊的情况下， 根据所述改善支架 (4)的轮廓尺 寸、 所述改善支架(4)的制作材料和所述改善要求计算所述弱化结构的尺 寸范 围和在不装备气囊的情况下， 根据所述改善支架(4)的轮廓尺寸、 所述改善支架(4)的制作 材料和所述改善要求计算所述弱化结构的尺寸范围。 5.如权利要求4所述的减少 驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 所述在装 备气囊的情况下， 根据所述改善支架(4)的轮廓尺寸、 所述改善支架(4)的制作材料和所述 改善要求计算所述弱化结构的尺寸范围的方法是： 在气囊点爆的前提下， 对所述改善支架 (4)进行受力分析， 计算所述改善支 架(4)不失效时的弱化结构的尺寸范围。 6.如权利要求4所述的减少 驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 所述在不 装备气囊的情况下， 根据所述改善支架(4)的轮廓尺寸、 所述改善支架(4)的制作材料和所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169007 A 2述改善要求计算所述弱化结构的尺寸范围的方法是： 在不装备气囊的情况下， 对所述改善 支架(4)进 行受力分析， 计算所述改善支架(4)在 满足所述改善要求的前提下的弱化结构的 尺寸范围。 7.如权利要求4所述的减少 驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 所述支架 验证模块(3)包括模态验证模块(3.1)， 所述模态验证模块(3.1)用于根据所述改善支架(4) 的轮廓尺 寸和所述改善支架(4)的制作材料计算所述改善支架(4)的二阶模态， 验证所述改 善支架(4)的二阶模态是否满足所述改善要求， 若满足则完成所述改善支架(4)的设计， 若 不满足则从材料库中重新选择一种材料作为所述改善支架(4)的制作材料， 直至所述改善 支架(4)的二阶模态满足改善要求 为止。 8.如权利要求7所述的减少 驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 所述支架 验证模块(3)还包括仿真验证模块(3.2)， 所述仿真验证模块(3.2)用于将通过所述模态验 证模块(3.1)验证后的所述改善支架(4)带入所述仿 真驾驶模型进行仿 真模拟， 判断所述需 要改善受力的目标是否满足所述改善要求； 若满足则完成所述改善支架(4)的设计， 若不满 足则重新设计改善支 架(4)的布置位置、 结构和尺寸。 9.如权利要求8所述的减少 驾驶员大腿力载荷的支架设计系统， 其特征在于： 所述支架 验证模块(3)还包括实车验证模块(3.3)， 所述实车验证模块(3.3)用于对通过所述仿真验 证模块(3.2)验证后的所述改善支架(4)进 行生产制造得到实车改善支架， 将所述 实车改善 支架安装于由实车车身和实车前排假人所组成的实车驾驶模型进 行实车模拟， 判断所述需 要改善受力的目标是否满足所述改善要求； 若满足则完成所述改善支架(4)的设计， 若不满 足则重新设计改善支 架(4)的布置位置、 结构和尺寸。 10.一种减少驾驶员大腿力载荷的支 架设计方法， 其特 征在于： 它包括如下步骤： 步骤一： 建立车身和前排假人所组成的仿真驾驶模型， 根据 改善要求对所述仿真驾驶 模型进行仿真 分析， 确定所述仿真驾驶模型中 需要改善受力的目标； 步骤二： 根据所述需要改善受力的目标设计改善支 架(4)的布置位置、 结构和尺寸； 步骤三： 验证所述改善支 架(4)的布置位置、 结构和尺寸是否满足所述改善要求。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169007 A 3