新型车考校样品情态数据的标定解析

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整车关键硬点在设计或校核整车布置图时，关键硬点的确定是其它布置分析的基础。硬点的确定一般参考竞争样车和设计公司数据库的相关内容，在全面权衡考虑的基础上不断调整最终确定的。关键硬点主要包括尺寸硬点、轮廓硬点、性能硬点、布置安装硬点、运动硬点和法规硬点等，例如轮胎型号、前后轮轮心坐标、前后排h点（hippoint）坐标、c（cowlpoint）点、d（duckpoint）点、踏板中心坐标（尤其加速踏板的参考点）、方向盘中心点、换挡手柄空位时上端坐标点、发动机曲轴后端面中心坐标点等。

整车关键尺寸整车尺寸包括内部尺寸和外部尺寸。内部尺寸包括长度尺寸、宽度尺寸、高度尺寸、角度尺寸和踏板组尺寸；外部尺寸包括长度尺寸、宽度尺寸、高度尺寸和角度尺寸。每个尺寸给定1个代码，sae标准中该代码由尺寸类型、数字和后缀部分组成，如l101代表轴距，h61-1代表第1排的人体头部空间。

静态参数测量静态参数测量包括整车姿态测量、样车静态基本尺寸测量、离地间隙及轴荷测量和点云扫描，在此仅以整车姿态的测量为例加以说明。测量所用的主要设备为样车、三坐标测量仪、假人模型、标准配重块、铅垂线、标签纸、游标卡尺和胎压计。

测量步骤如下：1）了解样车的基本参数、技术状态，收集样车技术参数，明确测量目的；2）检查测量设备是否处于正常工作状态、精度是否满足要求，检查加载物的重量与数量是否满足要求，检查所需设备是否齐全；3）检查样车工作状态，车内载荷是否达到要求，油箱燃油、冷却液等是否满足要求，轮胎气压等调整到要求状态；4）将车辆平稳的停靠在三坐标测量仪平台上，以前后轮心与左右导轨为基准进行调节，尽量保证车辆左右对称；5）在各车轮轮心和轮罩处（为方便探头测量，一般可轮心正上方距轮罩边缘2cm处）贴标记点，要求左右高度尽量对称；6）测量整备状态各点高度，并记录数值：测量数据尽量保证2次以上，如果2次测量数据相差3mm以上应对数据重新标定测量；7）按表1依次加载，测量各个状态左右车身点和轮心点数据直到满载；8）一般由2个设计小组分别完成所有测量数据，以对比分析、检查数据的准确性。

载荷状态前排后排后背箱整备状态-整备+驾驶员68-7整备+2人68×2-7×2整备+3人（设计状态）68×2687×3整备+4人68×27×4整备+5人68×268×37×5满载68×268×37×5+n（kg）表1加载方案注：整备状态遵循标准：gb/t3730.2-1996，加载量依据车型有不同标准和规范。满载状态：整备质量+5人+n（kg）。

整车姿态测量数据处理数学模型上是将车身固定处于近似水平状态，通过变化车轮上下跳动位置来反映悬架行程。而具体的测量过程是将轮胎近似固定，悬架行程是体现在车身上下位置的变化。测量与数模区别在于固定的部件不同，但是相对关系相同。

各个状态轮眉变化：△zi=z0-zi，（i=1，2，…，7）各个状态轮心变化：△zci=zc0-zci，（i=1，2，…，7）悬架行程：△z=△zi-△zci，（i=1，2，…，7）其中zi为轮眉坐标，zci为对应的轮心坐标。

点云数据处理在参考样车选定区域贴上圆形识别点、正方形和十字形识别块、识别基准线，通过相机在选定区域拍摄，利用计算机专用软件将拍到的图片处理后形成由识别点组成的的框架点，如图1所示。然后利用扫描仪对扫描区域进行分块扫描，扫描获得的所有分块点云由专用软件计算分析，依次把外轮廓、内饰表面、前舱和底盘布置等外型面所扫点云外型面通过定位点与框架点相对应匹配，最后进行对位分析和数据校对并统一整车坐标，组成完整的整车外形点云，最后利用逆向分析软件生成曲面，如图2所示，并提取整车和主要零部件的边界线、尺寸数据。

机械布置分析机械布置分析包括前舱、底盘、舱内座椅和操作件布置等，这里以人体布置来说明其分析方法。1）汽车座椅h点汽车座椅h点是指二维或三维人体模型样板中人体躯干与大腿的连接点，即胯点（根据应用场合的不同h点的表达也有所不同设计h点，如designh-point和actualh-point），h点决定了驾驶员的舒适性、操纵性、安全性和视野性，表述了驾驶员在驾驶过程中的各种性能和驾驶室环境间的关系。此装置应选用图3所示的适当腿长数据（根据设计要求选择适当百分位假人），并安装在制造厂规定的座椅的正常驾驶或乘坐姿势时最后位置。汽车座椅h点由三维h点装置上的h点标记钮测得。3所示三维h点装置上的外侧h点标记钮往中心偏离196.5mm，即测得h点。

2）前排座椅轨迹的分析根据座椅点云，校正最后最下h点的y向数值，确定前排座椅最后最下h点。根据在不同状态的座椅点云，初步分析h点的调节范围。如果允许将座椅拆卸，可以对座椅的调节机构进行扫描。

3）驾驶员人体布置分析初步处理油门踏板面、前地板面及最后最下h点，布置95%人体2d模版，如图4所示。

采用sae的步骤进一步分析人体r点，r点是指座椅上的1个设计参考点，它是座椅制造厂规定的设计基准点。考虑到座椅的所有调节形式（水平垂直和倾斜），座椅参考点确定了在正常驾驶或乘坐时座椅的最后位置，它表征了当95%人体模型按规定摆放在座椅上时，实际h点应与座椅参考点相重合。通常在人机工程设计中采用50%、95%人体尺寸，5%的女性人体一般不采用，但需进行人机校核。以获得更加接近其设计状态的数据，采用sae95%的布置曲线来获取r点，如果座椅行程长度不足95%曲线，则以最后最下点确定，如图5所示。

人机工程分析人机工程分析主要包括驾驶空间的乘坐舒适性、人体坐姿、进出便利性、乘坐空间、视野，各种操作件的尺寸和可视性、操作空间，储物盒或搁架的尺寸或手的操作空间、取放便利性，发动机舱盖和后备箱盖的开启方便性可触及性分析，通过性分析等。完成上述人机工程学分析评价先要确定h点和处理各状态地面线，仅以眼椭圆的确定为例。

1）眼椭圆的定义汽车驾驶员眼椭圆是指不同身材的驾驶员按自己的意愿将座椅调整到适意位置，并以正常的驾驶姿势入座后，他们的眼睛位置在车身坐标系中的统计分布图形，由于统计分布图形呈椭圆状，因此被称为驾驶员眼椭圆。

2）眼椭圆样板及其定位眼椭圆样板的尺寸与人体百分位及座椅水平调节行程（l23）有关，根据座椅水平调节行程的不同，将其分为2套，如表2所示。一套为l23在1133mm时的眼椭圆，另一套为l23大于133mm时的眼椭圆。

总结结合参考样车对标分析基本思路，在对参考样车进行测量的基础上，得到样车的各种主要静态参数，并对得到的数据进行处理分析，重点分析了人体布置、眼椭圆的确定以及a柱双目障碍角的测校核量，最终完成了整车基本尺寸工程图。

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