[发明专利]一种卤素透镜模组自聚焦的模拟分析方法

说明书

本发明属于车灯仿真技术领域，一种卤素透镜模组自聚焦的模拟分析方法，步骤如下：(1)设计透镜及周围部件的3D数据模型，包括完整的透镜数据、需要考察的塑料部件和外部空气域；(2)保留会影响光学及热学的特征，间隙小于0.5mm的区域选择贴合处理，区分同一部件的不同表面处理区域；(3)针对不同尺寸的部件进行单独网格尺寸设置，并对影响光学及热学的局部区域进行网格的细化；(4)将网格划分数据导入流体仿真软件，并设置参数及控制方程，进行求解得到仿真结果；(5)根据仿真结果判断设计方案中透镜在该尺寸上是否形成聚焦导致周边部件有烧蚀风险。本发明方法可以在产品设计初期发现潜在的耐热风险，提前采取预防措施。

技术领域

本发明属于车灯仿真技术领域，具体设计一种模拟卤素(HB3/HIR2/H7)光源透镜模组自聚焦及其对周围塑料部件温度影响的方法，该方法可广泛应用于汽车照明研发领域。

背景技术

随着汽车保有量在不断增加和消费者对汽车要求的提升，汽车已不单是代步工具和身份的象征，更多的是一种高科技的产品。而汽车灯具不仅是外观装饰，更多的作为重要的安全零件。作为“汽车眼睛”的前照灯，更多的承担着提供良好照明效果及安全性。照明功能主要是通过车灯发出的光照亮车辆前方的道路和目标的，使驾驶者可以在黑夜里安全行车。因此卓越的照明效果则是前照灯开发最为重要的技术指标。

汽车照明标准对前照灯的光型、配光、光色等方面有严格的要求，并有相应的测试步骤。前照灯配光要求，旨在提高汽车的主动安全功能，要求有足够的照度和足够宽的照明范围，并且不干扰其他道路使用者，如限制对反向来车的眩光，由此，目前的汽车前大灯不得不分为近光灯和远光灯。为了满足汽车前照灯要求苛刻的复杂照明系统，在光学系统设计中利用了自由曲面作为反射器面进行照明设计，实现复杂的照明功能。在满足光学设计要求的前提下，它的热学性能对于其材料使用、周围部件设计也极为重要，透镜能量聚焦导致周围塑料部件烧熔，现有技术中并不能避免该问题的出现，通常在产品生产出来后出现严重问题再重新设计，不能提前采取预防措施。

发明内容

为解决现有技术存在的对于透镜能量聚焦导致周围塑料部件烧熔不能采取预防措施的缺陷，本发明提供一种卤素透镜自聚焦的模拟仿真方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种卤素透镜模组自聚焦的模拟分析方法，步骤如下：

(1)设计透镜及周围部件的3D数据模型，包括完整的透镜数据、需要考察的塑料部件和外部空气域；

(2)对3D数据前处理：保留会影响光学及热学的特征，间隙小于0.5mm的区域选择贴合处理，区分同一部件的不同表面处理区域；

(3)网格划分：针对不同尺寸的部件进行单独网格尺寸设置，并对影响光学及热学的局部区域进行网格的细化；

(4)将步骤(3)中得到的网格划分数据导入流体仿真软件，并设置参数及控制方程，进行求解得到仿真结果；

(5)根据仿真结果判断设计方案中透镜在该尺寸上是否形成聚焦导致周边部件有烧蚀风险。

进一步地，利用CAD软件进行3D数据模型的设计及3D数据前处理。其中CAD表示计算机辅助设计(Computer Aided Design)。