CN103776610A - 动态冲击试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动态冲击试验装置,包括:底板,具有安装侧面;固定支架,安装在安装侧面上,固定支架朝外设置的固定端用于安装被测试的零件;力传感器,连接在固定支架与底板之间;吸能部件,安装在安装侧面,吸能部件的受力端朝外设置,并且吸能部件的受力端突出于固定支架的固定端。本发明提供一种针对单个车身零部件的碰撞性能进行测量并且结构简单、制作成本低的动态冲击试验装置。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域,特别是涉及动态冲击试验装置。
背景技术
随着汽车的普及,交通事故发生的越来越频繁,改进汽车设计,提高汽车的安全性能成为越来越重要的课题。
车身结构作为车辆安全开发的基础,对汽车的安全性能有着至关重要的影响。目前对车辆碰撞安全的考察形式主要是整车碰撞,现有技术中也有装置是对于单个车身零部件的碰撞安全进行性能测量的,但现有技术中的碰撞试验装置结构非常复杂,并且制作成本高。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种针对单个车身零部件的碰撞性能进行测量并且结构简单、制作成本低的动态冲击试验装置。
本发明提供了一种动态冲击试验装置,包括:底板,具有安装侧面;固定支架,安装在安装侧面上,固定支架朝外设置的固定端用于安装被测试的零件;力传感器,连接在固定支架与底板之间;吸能部件,安装在安装侧面,吸能部件的受力端朝外设置,并且吸能部件的受力端突出于固定支架的固定端。
进一步地,固定支架包括:至少两个并排设置的固定支柱,固定支柱的底端形成第一安装板,第一安装板与底板之间连接力传感器,固定支柱的顶端形成作为固定端的第二安装板,第二安装板用于装卸被测试的零件。
进一步地,吸能部件包括多个吸能管,吸能管分布在固定支柱的周围,吸能管朝外的一端为受力端,吸能管的受力端与底板之间的距离为第一距离,固定支柱的顶端与底板之间的距离为第二距离,第一距离大于第二距离,第一距离与第二距离的差值为吸能管被压溃后的预估长度。
进一步地,吸能管为薄壁梁。
进一步地,第一安装板与底板之间具有四个力传感器,四个力传感器沿周向均匀分布设置。
进一步地,底板为后碰试验台车的撞击平板。
进一步地,多个吸能管的受力端安装有接触开关,接触开关与后碰试验台车的刹车装置电连接以控制后碰试验台车进行刹车。
每次试验时,将被测试的零件安装在本动态冲击试验装置上,同时本试验设备安装在可以进行驱动的设备上,通过撞击壁障,采集被测试的零件的力-时间曲线与加速度-时间曲线,结合零部件的变形情况,来评估零件的碰撞安全性能。本动态冲击试验装置的结构简单,并且制作成本很低。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本发明一个实施例的动态冲击试验装置的主视示意图;
图2是图1所示的动态冲击试验装置的俯视示意图;
图3是图1所示的动态冲击试验装置的侧视示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的动态冲击试验装置的主视示意图。本实施例的动态冲击试验装置具有底板10、力传感器30、固定支架和力传感器30,底板10具有安装侧面,固定支架安装在安装侧面上,固定支架朝外设置的固定端用于安装被测试的零件50。力传感器30连接在固定支架与底板10之间,吸能部件安装在安装侧面,吸能部件的受力端朝外设置,并且吸能部件的受力端突出于固定支架的固定端。
力传感器30用来检测被测试的零件50在撞击过程中受到的撞击力,力传感器30的种类很多,如应变筒式、膜片式等,此处不再介绍。如图1可看出,固定支架相对于底板10的安装侧面垂直设置。
每次试验时,将被测试的零件50安装在本动态冲击试验装置上,同时本试验设备安装在可以进行驱动的设备上,通过撞击壁障,采集被测试的零件50的力-时间曲线与加速度-时间曲线,结合零部件的变形情况,来评估零件的碰撞安全性能。由于本动态冲击试验装置的相对于复杂的模拟装置来说,组成结构较少,结构更加简单,并且制作成本很低。
如图2和图3所示,固定支架包括两个并排设置的固定支柱20,固定支柱20的底端形成第一安装板21,第一安装板21与底板10之间连接力传感器30,固定支柱20的顶端形成作为固定端的第二安装板22,第二安装板22用于装卸被测试的零件50。
固定支架的第二安装板与被测试的零件50之间可用螺栓连接,方便拆卸。在安装力传感器30之前,可以先在底板10的安装侧面上通过螺钉连接上底层安装板,然后将力传感器30连接固定在底层安装板上,底层安装板可以选择较软的材质,这样可以避免在冲击、撞击力较大时损坏力传感器30,可以使力传感器30测得数据更加精确。在一种图中未示出的实施例中,动态冲击试验装置的固定支架中并排设置的固定支柱数量可以为三个或者三个以上,多个固定支柱可以有效地分摊承受撞击力,保护力传感器不会被损坏。
优选地,如图1所示,吸能部件包括多个吸能管40,吸能管40分布在固定支柱20的周围,吸能管40朝外的一端为受力端,吸能管40的受力端与底板10之间的距离为第一距离,固定支柱20的顶端与底板10之间的距离为第二距离,第一距离大于第二距离,第一距离与第二距离的差值为吸能管40被压溃后的预估长度h。相对于底板10来说,吸能管40的高度大于固定支柱的高度。
考虑到在撞击过程中,撞击过大会对固定支柱造成损坏或者变形,所以需要将吸能管40设定高于该固定支柱20。在试验中,被测试的零件50与碰撞墙发生碰撞后,被测试的零件50产生变形,如果被测试的零件50变形严重,吸能管40则与碰撞墙接触,吸能管40吸收碰撞墙的反作用力,避免固定支柱20被撞击导致损坏,同时保护了力传感器30。
在图1中,第一距离与第二距离的差值为吸能管40被压溃后的预估长度h,预估长度h的高度设定是根据在保证固定支柱20不会因为碰撞被损坏的情况下,吸能管40被压溃的长度值。也就是说,在碰撞试验之前,预算吸能管40被压溃的长度,将预估长度h设定比预算压溃的长度大,以保证吸能管40被压溃后,固定支柱20也不会因为碰撞损坏。其中,还需要考虑被测试的零件50在被撞击后形变后的高度值,由于被测试的零件50形变后会形成不可压缩的部分,该部分的长度值也需要考虑到预估长度h的计算当中,以保证在被测试的零件50被压缩变形后,被测试的零件50不会继续压迫固定支柱20。
在特殊的动态碰撞试验中,吸能管40还可以模拟汽车的吸能性能,具体可以根据汽车的吸能预定值,设定吸能管40的数量以及吸能管40的高度。比如在汽车前保险杠的碰撞试验中,可以通过吸能管40模拟前车身部分的吸能性能。
吸能管40为薄壁梁。其中,吸能管40可以采用圆形管或方形管,可以直接套在底板10上。每次试验可以根据试验对象选择不同的吸能管,吸能管40套在底板10上的优点是可以方便装卸。吸能管为薄壁梁结构,这样使其具备一定的抗压溃性能。
第一安装板21与底板10之间具有四个力传感器30,四个力传感器30沿周向均匀分布设置。力传感器30均匀的设置在第一安装版21和底板10之间测量,相比于单独的力传感器,多个力传感器的测量更加稳定和准确。在其他的实施例中,根据具体的碰撞撞击力进行选择力传感器的数量。
底板10为后碰试验台车的撞击平板。多个吸能管40的受力端安装有接触开关,接触开关与后碰试验台车的刹车装置电连接以控制后碰试验台车进行刹车。作为底板10的后碰试验台车的撞击平板,可以参考目前现有技术中后碰试验台车的规格进行设计,后部驱动设备可直接借用后碰试验台车,这样有效地降低了成本。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (7)
1.一种动态冲击试验装置,包括:
底板(10),具有安装侧面;
固定支架,安装在所述安装侧面上,所述固定支架朝外设置的固定端用于安装被测试的零件;
力传感器(30),连接在所述固定支架与所述底板(10)之间;
吸能部件,安装在所述安装侧面,所述吸能部件的受力端朝外设置,并且所述吸能部件的受力端突出于所述固定支架的所述固定端。
2.根据权利要求1所述的动态冲击试验装置,其特征在于,所述固定支架包括:
至少两个并排设置的固定支柱(20),所述固定支柱(20)的底端形成第一安装板(21),所述第一安装板(21)与所述底板(10)之间连接所述力传感器(30),所述固定支柱(20)的顶端形成作为所述固定端的第二安装板(22),所述第二安装板(22)用于装卸被测试的零件。
3.根据权利要求1所述的动态冲击试验装置,其特征在于,
所述吸能部件包括多个吸能管(40),所述吸能管(40)分布在所述固定支柱(20)的周围,所述吸能管(40)朝外的一端为受力端,所述吸能管(40)的受力端与所述底板(10)之间的距离为第一距离,所述固定支柱(20)的顶端与所述底板(10)之间的距离为第二距离,所述第一距离大于所述第二距离,所述第一距离与所述第二距离的差值为所述吸能管(40)被压溃后的预估长度。
4.根据权利要求3所述的动态冲击试验装置,其特征在于,所述吸能管(40)为薄壁梁。
5.根据权利要求2所述的动态冲击试验装置,其特征在于,
所述第一安装板(21)与所述底板(10)之间具有四个所述力传感器(30),四个所述力传感器(30)沿周向均匀分布设置。
6.根据权利要求3所述的动态冲击试验装置,其特征在于,所述底板(10)为后碰试验台车的撞击平板。
7.根据权利要求6所述的动态冲击试验装置,其特征在于,多个所述吸能管(40)的受力端安装有接触开关,所述接触开关与所述后碰试验台车的刹车装置电连接以控制所述后碰试验台车进行刹车。
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