CN103175697A - 基于安全性能的汽车防撞梁检测方法 - Google Patents

基于安全性能的汽车防撞梁检测方法 Download PDF

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本发明提供一种基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其包括以下步骤：1）首先将汽车防撞梁两端分别与吸能盒固定；2）采用敲击锤分别冲击汽车防撞梁的两端，敲击锤上设有两个加速度传感器，通过加速度传感器获取冲击过程中敲击锤的加速度变化曲线；3）根据步骤2）中加速度变化曲线获得平均加速度a；4）根据平均加速度a计算获得汽车防撞梁的变形量，判断变形量是否小于170mm；5）根据平均加速度a计算获得汽车防撞梁的横梁承载力，判断横梁承载力是否大于40KN；6）若汽车防撞梁没有断裂、焊点有效，并且变形量小于170mm，横梁承载力大于40KN，则汽车防撞梁合格。本发明可以方便检测汽车防撞梁该零件的质量及性能，为汽车防撞梁零件采购商提供了科学的入厂检验手段。

Description

基于安全性能的汽车防撞梁检测方法
技术领域
本发明涉及一种汽车零部件检测方法，特别是涉及一种基于安全性能的汽车防撞梁检测方法。
背景技术
汽车车身的作用主要是保护驾驶员以及构成良好的空气力学环境。好的车身不仅能带来更佳的性能，也能体现出车主的个性。汽车车身结构从形式上说，主要分为非承载式和承载式两种。汽车车身的牢固性、防碰撞性是车主较为关心的问题，也是汽车质量的一个性能指标。目前，在汽车制造领域，安全性能的检测方法主要针对于整车及白车身，单个零部件在其中的作用及其影响难以考量，零部件采购或改型等缺乏相应的考核体系。在购买零部件时，难以判断该零部件质量如何，因此，需要一种对各零部件质量进行单一检测的方法。
随着科技进步，近年来汽车工业得到迅猛的发展，尤其是中国加人WTO后，为了参与竞争国际汽车市场，国内各汽车生产厂家对各种车型不断改型更新换代，出现了可喜的局面。汽车前、后防撞梁是汽车的二个重要部件，其必须具有一定的强度、刚度、韧性，还要具有一定的塑性，使汽车在受撞击时具有缓冲能力，使人和车少受损失，起到防护作用。防撞梁是用来减轻车辆受到震动力的一种装置，它的两端连接的是屈服强度很低的低速吸能盒，然后通过螺栓的形式连接在车体纵梁上。低速吸能盒可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量，尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害，这样可以降低维修成本，而螺栓连接的方式可以更方便的对防撞梁进行更换。在高速偏置碰撞中，防撞梁可以有效的将撞击力从车身左侧（或右侧）传递到右侧（或左侧），尽可能让整个车体去吸收碰撞能量。在发生低速碰撞时（一般为15km/h以下），防撞梁可以避免撞击力对车身前后纵梁的损害，降低维修成本。因此，需要一种对汽车防撞梁自身性能的检测方法。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，用于解决现有技术中无法针对汽车防撞梁进行性能检测的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其包括以下步骤：1）、首先将汽车防撞梁两端分别与吸能盒固定；
2）、采用敲击锤以9.6KJ的冲击总能量分别冲击所述汽车防撞梁的两端，所述敲击锤上设有两个加速度传感器，通过所述加速度传感器获取冲击过程中所述敲击锤的加速度变化曲线；
3）、根据步骤2）中所述加速度变化曲线获得平均加速度a；
4）、根据所述平均加速度a计算获得所述汽车防撞梁的变形量，判断所述变形量是否小于170mm；
5）、根据所述平均加速度a计算获得所述汽车防撞梁的横梁承载力，判断所述横梁承载力是否大于40KN；
6）、观察所述汽车防撞梁在冲击后是否有断裂，焊点是否失效，若没有断裂、焊点有效，并且所述变形量小于170mm，所述横梁承载力大于40KN，则所述汽车防撞梁合格；否则所述汽车防撞梁为不合格产品。
优选的，所述吸能盒的顶端端面与所述汽车防撞梁的下表面完全贴合。
优选的，所述吸能盒固定在固定平台上。
优选的，所述敲击锤的长宽高分别为：200mm、120mm、540mm，在敲击锤的底部宽度方向的两侧边分别为一圆倒角和一45°倒角，所述45°倒角对应的直角边为36mm，冲击时敲击锤的45°倒角侧背离所述吸能盒。
优选的，所述敲击锤冲击所述汽车防撞梁的冲击面位于所述两个吸能盒之间，并且所述冲击面与最近吸能盒间的间距为5mm。
优选的，所述汽车防撞梁的变形量由所述平均加速度a通过两次积分计算获得。
优选的，所述汽车防撞梁的横梁承载力由所述平均加速度a乘以所述敲击锤质量获得。
如上所述，本发明的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，具有以下有益效果：通过本检测方法，可以方便检测汽车防撞梁的质量及性能，为汽车防撞梁采购商提供了科学的入厂检验手段，使采购商可以自主选择产品并且监控产品质量；汽车防撞梁的检测，可以及时发现零件自身存在的质量问题，及时解决，避免到白车身、整车试验阶段才发现质量问题而导致经济损失；以零件为单位进行检测，便于进行新的设计与改进，提高零件的安全性能及轻量化程度。
附图说明
图1显示为本发明的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法的检测示意图。
图2显示为所述敲击锤的侧视图。
图3显示为所述敲击锤的俯视图。
元件标号说明
1 敲击锤
2 吸能盒
3 汽车防撞梁
4 吸能盒
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其包括以下步骤：
1）、首先将汽车防撞梁3的两端分别与吸能盒2、4固定；吸能盒2、4固定在固定平台上，吸能盒2、4的顶端端面与汽车防撞梁3的下表面完全贴合，以模拟汽车防撞梁在整车中的受力情况，并有效保证汽车防撞梁在检测过程中固定位置不失效。实际检测过程，如果吸能盒端面不平整，可以将其端面切割平整后再焊接在上述固定平台上。
2）、采用敲击锤以9.6KJ的冲击总能量分别冲击汽车防撞梁3的两端，敲击锤3上设有两个加速度传感器，通过加速度传感器获取冲击过程中敲击锤1的加速度变化曲线；为更好的检测汽车防撞梁，敲击锤1冲击汽车防撞梁3的冲击面位于两个吸能盒2、4之间，并且冲击面与最近吸能盒间的间距为5mm；见图1所示，若冲击汽车防撞梁的左端，则冲击面的左侧边与位于左端的吸能盒2的右侧边的间距为5mm，同样冲击汽车防撞梁右端时也要保证冲击面的右侧边与右端吸能盒3的左侧边的间距为5mm；
3）、根据步骤2）中加速度变化曲线获得平均加速度a；
4）、根据平均加速度a计算获得汽车防撞梁3的变形量，判断变形量是否小于170mm；该汽车防撞梁的变形量可以由平均加速度a通过两次积分计算获得；
5）、根据平均加速度a计算获得汽车防撞梁3的横梁承载力，判断横梁承载力是否大于40KN；汽车防撞梁的横梁承载力由平均加速度a乘以敲击锤质量获得；
6）、观察汽车防撞梁3在冲击后是否有断裂，焊点是否失效，若没有断裂、焊点有效，并且变形量小于170mm，横梁承载力大于40KN，则汽车防撞梁合格；否则汽车防撞梁为不合格产品。
如图2及图3所示，为更好的冲击汽车防撞梁，便于敲击锤与汽车防撞梁的全面接触，上述敲击锤1为长方形，优选的，其质量为100Kg，冲击速度为50km/h。当无法达到100Kg的敲击锤质量时，可减小敲击锤长度，但必须保证敲击锤前部几何特征完整，当冲击速度无法达到50km/h时，可在敲击锤后部增加质量，适当降低速度，以上两种情况均须保证冲击总能量为9.6KJ，总能量通过
Figure BDA00002862353500041
计算获得。敲击锤的长l、宽w、高h分别为：200mm、120mm、540mm，在敲击锤的底部宽度方向的两侧边分别为一圆倒角和一45°倒角，所述45°倒角对应的直角边d长为36mm，冲击时敲击锤的45°倒角侧背离吸能盒。采用本尺寸的敲击锤能更好的检验汽车防撞梁是否合格，使检测更精准。
通过以上检测方法，无断裂是汽车防撞梁的基本要求，以保证在碰撞变形过程中汽车防撞梁整体完好，起到应有的作用。限定汽车防撞梁的最大变形量，在实际事故中为避免发动机等关键部位受损，在保证安全的前提下尽可能降低维修费用。焊点是否失效，是对汽车防撞梁的生产制造提出要求，确保其连接有效可靠。上述横梁承载力越大，根据W=FS，碰撞事故总功W一定，在汽车防撞梁变形量S一定的情况下，横梁承载力F越大，即汽车防撞梁自身吸收的能量越多，需要发动机等其他部件吸收的能量越少，使乘员的安全性提高。以上检测判断标准从汽车防撞梁的装配、使用到对发动机、乘员等安全保护等各个方面全面检测汽车防撞梁的性能，确保汽车防撞梁的安全性能。
汽车防撞梁检测方法的具体试验过程：在进行上述步骤1）之前先对汽车防撞梁进行预检，观察汽车防撞梁是否有裂口，若有裂口则汽车防撞梁为不合格产品；若没有裂口则按照上述汽车防撞梁检测方法进行检测。检验时，上述敲击锤的质量M选为100Kg，冲击速度为50KM/h，其尺寸、形状均为上述敲击锤的描述。汽车防撞梁变形量根据获得的平均加速度通过两次积分计算获得；通过平均加速度乘以敲击锤质量获得汽车防撞梁的横梁承载力；总能量由横梁承载力、汽车防撞梁变形量通过两次整合时间计算获得。该试验对试验室地基有一定的要求，必须保证地基在试验过程中冲击能量作用下（试验过程中总能量为9.645KJ，通过计算获得），不被损坏并且试验可重复进行。试验过程中，参与人员需要距离碰撞零件一定距离（至少2m），确保试验安全。
综上所述，本发明的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，可以方便检测汽车防撞梁的质量及性能，为汽车防撞梁采购商提供了科学的入厂检验手段，使采购商可以自主选择产品并且监控产品质量；汽车防撞梁的检测，可以及时发现零件自身存在的质量问题，及时解决，避免到白车身、整车试验阶段才发现质量问题而导致经济损失；以零件为单位进行检测，便于进行新的设计与改进，提高零件的安全性能及轻量化程度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其特征在于，所述汽车防撞梁检测方法包括以下步骤：1）、首先将汽车防撞梁两端分别与吸能盒固定；
2）、采用敲击锤以9.6KJ的冲击总能量分别冲击所述汽车防撞梁的两端，所述敲击锤上设有两个加速度传感器，通过所述加速度传感器获取冲击过程中所述敲击锤的加速度变化曲线；
3）、根据步骤2）中所述加速度变化曲线获得平均加速度a；
4）、根据所述平均加速度a计算获得所述汽车防撞梁的变形量，判断所述变形量是否小于170mm；
5）、根据所述平均加速度a计算获得所述汽车防撞梁的横梁承载力，判断所述横梁承载力是否大于40KN；
6）、观察所述汽车防撞梁在冲击后是否有断裂，焊点是否失效，若没有断裂、焊点有效，并且所述变形量小于170mm，所述横梁承载力大于40KN，则所述汽车防撞梁合格；否则所述汽车防撞梁为不合格产品。
2.根据权利要求1所述的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其特征在于：所述吸能盒的顶端端面与所述汽车防撞梁的下表面完全贴合。
3.根据权利要求1或2所述的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其特征在于：所述吸能盒固定在固定平台上。
4.根据权利要求1所述的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其特征在于：所述敲击锤的长、宽、高分别为：200mm、120mm、540mm，在敲击锤的底部宽度方向的两侧边分别为一圆倒角和一45°倒角，所述45°倒角对应的直角边长为36mm，冲击时敲击锤的45°倒角侧背离所述吸能盒。
5.根据权利要求1所述的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其特征在于：所述敲击锤冲击所述汽车防撞梁的冲击面位于所述两个吸能盒之间，并且所述冲击面与最近吸能盒间的间距为5mm。
6.根据权利要求1所述的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其特征在于：所述汽车防撞梁的变形量由所述平均加速度a通过两次积分计算获得。
7.根据权利要求1所述的基于安全性能的汽车防撞梁检测方法，其特征在于：所述汽车防撞梁的横梁承载力由所述平均加速度a乘以所述敲击锤质量获得。
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