CN105136479B - 一种白车身正面的碰撞试验实施方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明请求保护一种白车身正面的碰撞试验方法及装置，属于汽车碰撞试验技术及装备领域。白车身地板通过白车身紧固螺栓固定到白车身安装板上；白车身安装板通过安装板紧固螺栓固定到试验台车上；配重板通过配重板紧固螺栓固定到试验台车上。调整白车身以及试验台车位置，使白车身纵向中心面与试验台车纵向中心面重合，试验台车直线行驶方向与刚性墙前表面法线成0°夹角。碰撞时，驱动试验台车，带动白车身达到预定的碰撞速度，正面撞击刚性墙，完成对白车身的正面碰撞。试验可操作性强，可重复性好，试验数据精度高，在白车身开发阶段便可进行正面碰撞试验，评价白车身的正面碰撞性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车碰撞试验技术及装备领域，具体是一种白车身正面的碰撞试验实施方法及装置。
背景技术
随着汽车保有量的增加以及高等级公路的迅猛发展，道路交通事故逐年增加，每年因交通事故造成的人员伤亡及财产损失呈上升趋势。因此，汽车的安全性已经成为汽车厂商、消费者、政府部门高度关注的问题。在汽车各种碰撞事故形式中，汽车正面碰撞约占碰撞事故的40％，正面碰撞导致伤亡的人数约占各种碰撞事故伤亡人数的70％。因此，提高汽车产品正面碰撞的安全性具有重要的现实意义。
目前，世界各主要汽车生产国都制定了严格的汽车碰撞安全法规要求，汽车开发和生产都必须通过严格的执行法规。我国于2003年颁布并实施了《乘用车正面碰撞的乘员保护》法规(GB11551-2003)，并于2014年对该强制性法规进行了完善，替代为《汽车正面碰撞的乘员保护》(GB 11551-2014)。与此同时，2006年7月，中国汽车技术研究中心正式推出了我国的车辆安全评价体系C-NCAP(New Car Assessment Program)，并分别于2009年、2012年和2015年，对试验内容和试验条件进行了完善和补充。C-NCAP中制定了比我国现有强制性法规更严格和更全面的车辆正面碰撞性能测试项目。随着汽车安全法规和C-NCAP的实施，逐步完善和健全了我国的汽车正面碰撞安全测试。
在整车正面碰撞中，白车身关键安全部件起到主要的碰撞力承载作用和吸能作用，如前防撞横梁、左右吸能盒和左右纵梁等。因此，白车身碰撞性能的好坏对整车性能是否满足法规要求起着关键的作用。而通常的整车碰撞试验要在样车生产出来之后进行，而且碰撞试验是破坏性试验，从而导致汽车设计周期长、费用高，不能在设计早期快速的发现问题和解决问题。本发明在于提供一种用于白车身开发设计阶段，对白车身的碰撞安全性能进行评估的试验方法与装置，从而在设计初期完成白车身的优化改进，大幅节约整车开发周期。
对现有的相关技术的文献检索发现，CN102455250A公开了“汽车白车身弯曲刚度测试系统及其方法”，主要介绍了一种用于测试汽车白车身弯曲刚度的约束子系统和加载子系统以及相应的测试方法。CN102455251A公开了“汽车白车身扭转刚度测试系统及其方法”，主要介绍了一种用于测试汽车白车身扭转刚度的约束子系统和加载子系统以及相应的测试方法。CN102944431A公开了“白车身扭转疲劳测试系统及其方法”，主要介绍了一种用于测试白车身扭转疲劳的约束子系统和加载子系统以及相应的测试方法。CN103868697A公开了“乘用车白车身弯扭刚度试验约束装置”，主要介绍了一种用于测试乘用车白车身弯扭刚度的约束装置，该约束装置可以完全约束车身空间六个自由度，消除台架对所测车身刚度值的影响，并且易于实现车身姿态的调整。上述几种白车身测试方法均是针对白车身的静态刚度性能，目前还没有专门用于测试白车身正面碰撞性能的试验方法和装置，因此无法在白车身设计初期完成对白车身正面碰撞性能的评估。
发明内容
针对现有技术的不足，提出了一种实现对白车身正面碰撞性能的评估，其装置简单、试验方法简单易行，重复性好、通用性强，数据精度高，可填补白车身碰撞测试技术的空白的白车身正面的碰撞试验实施方法及其装置。本发明的技术方案如下：
一种白车身正面的碰撞试验实施方法，其包括以下步骤：
a、白车身安装固定：采用不带四门两盖和前后风挡玻璃的白车身或者带四门两盖和前后风挡玻璃的白车身，将白车身通过安装板固定在试验台车上；
b、试验台车配重：完成白车身安装固定后，在试验台车后端非白车身安装区域，沿台车横向平行布置配重板，采用配重板紧固螺栓和螺母，将配重板与试验台车进行固定，完成台车配重；
c、碰撞位置调节：调整试验台车位置，使台车直线行驶方向与刚性墙前表面法线成0°夹角；
d、实施碰撞：采用外部牵引装置连接试验台车拖钩，驱动试验台车，带动白车身达到预设的碰撞速度后，释放牵引装置，撞击刚性墙，完成白车身正面碰撞，测量碰撞过程中白车身的左右B柱下端的减速度进一步的，步骤a中白车身安装固定包括步骤：测量白车身地板的尺寸A，记录白车身地板纵梁和加强横梁的位置，计算前后地板的尺寸A减去地板纵梁和加强横梁位置即为可供安装空间B；根据计算的可安装空间B，在白车身地板下方沿车辆横向平行布置白车身安装板，调整白车身安装板的位置，使白车身的地板上有足够空间与白车身安装板进行连接；在白车身地板上与白车身安装板安装孔的对应位置，开设安装孔，采用白车身紧固螺栓和螺母，将白车身地板和白车身安装板进行固定；调整白车身安装板在试验台车上的位置，使白车身纵向中心面与台车纵向中心面重合，并且白车身前端主要安全部件位于台车前端面之前，通过白车身安装板紧固螺栓和螺母，将白车身安装板与台车进行连接，完成白车身的安装固定。
一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其包括白车身、用于白车身固定的白车身安装板及试验台车，所述白车身与白车身安装板通过白车身紧固螺栓和螺母固定连接，所述试验台车与白车身安装板通过白车身安装板紧固螺栓和螺母固定连接，所述试验台车后端非白车身安装区域，沿试验台车横向平行布置配重板，配重板通过配重板紧固螺栓和螺母与试验台车固定连接，试验台车前端焊接有用于外部牵引装置连接的拖钩，当实施碰撞时，外部牵引装置通过拖钩，驱动试验台车，带动白车身达到预设的碰撞速度后，释放外部牵引装置，撞击刚性墙，完成白车身正面碰撞，对白车身B柱下端的减速度数据进行采集。
进一步的，所述白车身安装板上设计有用于固定白车身的安装孔，采用白车身紧固螺栓和螺母将白车身与白车身安装板进行连接；白车身安装板两端设计有条形孔，采用白车身安装板紧固螺栓和螺母将白车身安装板与试验台车进行固定。
进一步的，所述白车身的纵向中心面与试验台车的纵向中心面重合，且白车身的前端主要安全部件位于台车的前端面之前。
进一步的，所述配重板两端设计有条形孔，所述条形孔通过配重板紧固螺栓和螺母将配重板与试验台车进行连接。
进一步的，所述配重板的重量范围为0-800kg，试验台车可实现的速度范围为0-70km/h。
进一步的，所述试验台车拖钩位于试验台车的前端，并以台车纵向中心面为对称面，两侧各布置1个拖钩。(这样设置的好处，好处在于：防止牵引过程中，台车跑偏)。
进一步的，所述刚性墙前表面法线方向与试验台车的直线行驶方向夹角为0°这样设置的好处，此种撞击状态和整车正面碰撞相同，如果成一定夹角，与实际整车碰撞形式不同)
本发明的优点及有益效果如下：
由于上述试验方法和装置，本发明简单易行，具有很强的重复性和通用性，数据精度高，可实现白车身开发阶段的碰撞性能评价，避免了整车正面碰撞所需的昂贵成本及复杂的装置，缩短了整车开发周期。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例的试验方法示意图；
图2为白车身的安装固定示意图；
图中：1、白车身；2、白车身安装板；3、白车身紧固螺栓和螺母；4、白车身安装板紧固螺栓和螺母；5、试验台车；6、配重板；7、配重板紧固螺栓和螺母；8、试验台车拖钩；9、刚性墙。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步说明：
本发明碰撞试验实施方法及其装置如下：一种白车身正面的碰撞试验实施方法，其包括以下步骤：
a、白车身安装固定：采用不带四门两盖和前后风挡玻璃的白车身或者带四门两盖和前后风挡玻璃的白车身，将白车身通过安装板固定在试验台车上；
b、试验台车配重：完成白车身安装固定后，在试验台车后端非白车身安装区域，沿台车横向平行布置配重板，采用配重板紧固螺栓和螺母，将配重板与试验台车进行固定，完成台车配重；
c、碰撞位置调节：调整试验台车位置，使台车直线行驶方向与刚性墙前表面法线成0°夹角；
d、实施碰撞：采用外部牵引装置连接试验台车拖钩，驱动试验台车，带动白车身达到预设的碰撞速度后，释放牵引装置，撞击刚性墙，完成白车身正面碰撞，测量碰撞过程中白车身的左右B柱下端的减速度(对正面碰撞数据哪些数据进行采集？)。
优选的，步骤a中白车身安装固定包括步骤：测量白车身地板的尺寸A，记录白车身地板纵梁和加强横梁的位置，计算前后地板的尺寸A减去地板纵梁和加强横梁位置即为可供安装空间B；(采用车身地板的尺寸A减去车身前纵梁后段、地板纵梁以及座椅横梁的位置得到可安装空间B？对不对(是的))；根据计算的可安装空间B，在白车身地板下方沿车辆横向平行布置白车身安装板，调整白车身安装板的位置，使白车身的地板上有足够空间与白车身安装板进行连接；在白车身地板上与白车身安装板安装孔的对应位置，开设安装孔，采用白车身紧固螺栓和螺母，将白车身地板和白车身安装板进行固定；调整白车身安装板在试验台车上的位置，使白车身纵向中心面与台车纵向中心面重合，并且白车身前端主要安全部件位于台车前端面之前，通过白车身安装板紧固螺栓和螺母，将白车身安装板与台车进行连接，完成白车身的安装固定。
一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其包括白车身1、用于白车身固定的白车身安装板2及试验台车5，所述白车身1与白车身安装板2通过白车身紧固螺栓和螺母3固定连接，所述试验台车5与白车身安装板2通过白车身安装板紧固螺栓和螺母4固定连接，所述试验台车5后端非白车身安装区域，沿试验台车5横向平行布置配重板6，配重板6通过配重板紧固螺栓和螺母7与试验台车5固定连接，试验台车5前端焊接有用于外部牵引装置连接的拖钩8，当实施碰撞时，外部牵引装置通过拖钩8，驱动试验台车5，带动白车身达到预设的碰撞速度后，释放外部牵引装置，撞击刚性墙9，完成白车身正面碰撞，对白车身B柱下端的减速度数据进行采集。
优选的，所述白车身安装板2上设计有用于固定白车身1的安装孔，采用白车身紧固螺栓和螺母3将白车身1与白车身安装板2进行连接；白车身安装板2两端设计有条形孔，采用白车身安装板紧固螺栓和螺母4将白车身安装板2与试验台车5进行固定。
优选的，所述白车身1的纵向中心面与试验台车5的纵向中心面重合，且白车身的前端主要安全部件位于台车的前端面之前(增加此条内容，)
优选的，所述配重板6两端设计有条形孔，所述条形孔通过配重板紧固螺栓和螺母7将配重板6与试验台车5进行连接。
优选的，所述配重板6的重量范围为0-800kg，试验台车5可实现的速度范围为0-70km/h。
优选的，所述试验台车拖钩8位于试验台车5的前端，并以台车纵向中心面为对称面，两侧各布置1个拖钩。(这样设置的好处，好处在于：防止牵引过程中，台车跑偏)。
优选的，所述刚性墙9前表面法线方向与试验台车5的直线行驶方向夹角为0°这样设置的好处，此种撞击状态和整车正面碰撞相同，如果成一定夹角，与实际整车碰撞形式不同)
具体的实施例如下：
实施例1：试验白车身不带四门两盖和前后风挡玻璃，根据白车身地板尺寸以及车身前纵梁后段、地板纵梁以及座椅横梁的位置，计算出白车身地板上可供安装空间合计2处。根据安装空间的位置，在白车身地板下方沿车辆横向平行布置白车身安装板，共计2个。调整白车身安装板的位置，使白车身的地板上有足够空间与白车身安装板进行连接。在白车身地板上，对应白车身安装板安装孔的位置，采用钻头开设白车身安装孔，用白车身紧固螺栓和螺母将白车身与白车身安装板进行连接固定，白车身紧固螺栓和螺母共计16套。将连接后的白车身和白车身安装板放置在试验台车上，移动白车身安装板位置，调整至白车身安装板前端距试验台车前端150mm，目的为使白车身前端主要安全部件位于台车前端面之前，同时需保证白车身纵向中心面与台车纵向中心面重合。在白车身安装板两端条形孔位置，采用白车身安装板紧固螺栓和螺母，将白车身安装板与试验台车进行固定，白车身安装板紧固螺栓和螺母共计8套。
在台车后端非白车身安装区域，沿台车横向平行布置配重板，配重板质量合计300kg。在配重板两端条形孔位置，采用配重板紧固螺栓和螺母，将配重板与试验台车进行连接，配重板紧固螺栓和螺母共计4套。
调整试验台车位置，使台车直线行驶方向与刚性墙前表面法线成0°夹角。采用外部牵引装置连接试验台车拖钩，驱动试验台车，带动白车身达到预设的50km/h碰撞速度后，释放牵引装置，撞击刚性墙，完成白车身正面碰撞。
实施例2：试验白车身带四门两盖和前后风挡玻璃，根据白车身地板尺寸以及车身前纵梁后段、地板纵梁以及座椅横梁的位置，计算出白车身地板上可供安装空间合计3处。根据安装空间的位置，在白车身地板下方沿车辆横向平行布置白车身安装板，共计3个。调整白车身安装板的位置，使白车身的地板上有足够空间与白车身安装板进行连接。在白车身地板上，对应白车身安装板安装孔的位置，采用钻头开设白车身安装孔，用白车身紧固螺栓和螺母对白车身与白车身安装板进行连接固定，白车身紧固螺栓和螺母共计24套。将连接后的白车身和白车身安装板放置在试验台车上，移动白车身安装板位置，调整至白车身安装板前端距试验台车前端150mm，目的为使白车身前端主要安全部件位于台车前端面之前，同时需保证白车身纵向中心面与台车纵向中心面重合。在白车身安装板两端条形孔位置，采用白车身安装板紧固螺栓和螺母，将白车身安装板与试验台车进行固定，白车身安装板紧固螺栓和螺母共计12套。
在台车后端非白车身安装区域，沿台车横向平行布置配重板，配重板质量合计250kg。在配重板两端条形孔位置，采用配重板紧固螺栓和螺母，将配重板与试验台车进行连接，配重板紧固螺栓和螺母共计4套。
调整试验台车位置，使台车直线行驶方向与刚性墙前表面法线成0°夹角。采用外部牵引装置连接试验台车拖钩，驱动试验台车，带动白车身达到预设的50km/h碰撞速度后，释放牵引装置，撞击刚性墙，完成白车身正面碰撞。
如图1和图2所示，其装置包括：白车身1、白车身安装板2、白车身紧固螺栓和螺母3、白车身安装板紧固螺栓和螺母4、试验台车5、配重板6、配重板紧固螺栓和螺母7、拖钩8、刚性墙9。其前述的白车身安装板2上设计有用于固定白车身1的安装孔，采用白车身紧固螺栓和螺母3将白车身1与白车身安装板2进行连接。白车身安装板2两端设计有条形孔，采用白车身安装板紧固螺栓和螺母4将白车身安装板2与试验台车5进行固定。配重板6两端设计有条形孔，配重板6与试验台车5采用配重板紧固螺栓和螺母7进行连接。台车前端焊接有用于外部牵引装置连接的拖钩8。白车身安装板2的数量有2-4个。白车身紧固螺栓和螺母3的数量有16-32套。白车身安装板紧固螺栓和螺母4的数量有8-16套。配重板6的重量范围为0-800kg。配重板紧固螺栓和螺母7的数量有4-8套。试验台车5可实现的速度范围为0-70km/h。试验台车5碰撞后不会发生变形。白车身1的纵向中心面与试验台车5的纵向中心面重合，且白车身的前端主要安全部件位于台车的前端面之前。试验台车拖钩8位于试验台车5的前端，并以台车纵向中心面为对称面，两侧各布置1个拖钩。刚性墙9前表面法线方向与试验台车5的直线行驶方向夹角为0。
基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1.一种白车身正面的碰撞试验实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、白车身安装固定：采用不带四门两盖和前后风挡玻璃的白车身或者带四门两盖和前后风挡玻璃的白车身，将白车身通过安装板固定在试验台车上；步骤a中白车身安装固定包括步骤：测量白车身地板的尺寸A，记录白车身地板纵梁和加强横梁的位置，计算前后地板的尺寸A减去地板纵梁和加强横梁位置即为可供安装空间B；根据计算的可安装空间B，在白车身地板下方沿车辆横向平行布置白车身安装板，调整白车身安装板的位置，使白车身的地板上有足够空间与白车身安装板进行连接；在白车身地板上与白车身安装板安装孔的对应位置，开设安装孔，采用白车身紧固螺栓和螺母，将白车身地板和白车身安装板进行固定；调整白车身安装板在试验台车上的位置，使白车身纵向中心面与台车纵向中心面重合，并且白车身前端主要安全部件位于台车前端面之前，通过白车身安装板紧固螺栓和螺母，将白车身安装板与台车进行连接，完成白车身的安装固定；
b、试验台车配重：完成白车身安装固定后，在试验台车后端非白车身安装区域，沿台车横向平行布置配重板，采用配重板紧固螺栓和螺母，将配重板与试验台车进行固定，完成台车配重；
c、碰撞位置调节：调整试验台车位置，使台车直线行驶方向与刚性墙前表面法线成0°夹角；
d、实施碰撞：采用外部牵引装置连接试验台车拖钩，驱动试验台车，带动白车身达到预设的碰撞速度后，释放牵引装置，撞击刚性墙，完成白车身正面碰撞，测量碰撞过程中白车身的左右B柱下端的减速度。
2.一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其特征在于，包括白车身(1)、用于白车身固定的白车身安装板(2)及试验台车(5)，所述白车身(1)与白车身安装板(2)通过白车身紧固螺栓和螺母(3)固定连接，所述试验台车(5)与白车身安装板(2)通过白车身安装板紧固螺栓和螺母(4)固定连接，所述试验台车(5)后端非白车身安装区域，沿试验台车(5)横向平行布置配重板(6)，配重板(6)通过配重板紧固螺栓和螺母(7)与试验台车(5)固定连接，试验台车(5)前端焊接有用于外部牵引装置连接的拖钩(8)，当实施碰撞时，外部牵引装置通过拖钩(8)，驱动试验台车(5)，带动白车身达到预设的碰撞速度后，释放外部牵引装置，撞击刚性墙(9)，完成白车身正面碰撞，对白车身B柱下端的减速度数据进行采集。
3.根据权利要求2所述的一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其特征在于，所述白车身安装板(2)上设计有用于固定白车身(1)的安装孔，采用白车身紧固螺栓和螺母(3)将白车身(1)与白车身安装板(2)进行连接；白车身安装板(2)两端设计有条形孔，采用白车身安装板紧固螺栓和螺母(4)将白车身安装板(2)与试验台车(5)进行固定。
4.根据权利要求2所述的一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其特征在于，所述白车身(1)的纵向中心面与试验台车(5)的纵向中心面重合，且白车身的前端主要安全部件位于台车的前端面之前，白车身与台车纵向中心面重合的目的是碰撞过程中，防止作用力不均匀，台车发生绕Z轴的旋转运动。
5.根据权利要求2所述的一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其特征在于，所述配重板(6)两端设计有条形孔，所述条形孔通过配重板紧固螺栓和螺母(7)将配重板(6)与试验台车(5)进行连接。
6.根据权利要求2所述的一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其特征在于，所述配重板(6)的重量范围为0-800kg，试验台车(5)可实现的速度范围为0-70km/h。
7.根据权利要求2所述的一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其特征在于，试验台车拖钩(8)位于试验台车(5)的前端，并以台车纵向中心面为对称面，两侧各布置1个拖钩，防止牵引过程中，台车跑偏。
8.根据权利要求2所述的一种白车身正面的碰撞试验实施装置，其特征在于，所述刚性墙(9)前表面法线方向与试验台车(5)的直线行驶方向夹角为0°。
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