CN105157992B - 一种白车身侧面的碰撞试验实施方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种白车身侧面的碰撞试验实施方法及装置，方法的步骤包括白车身安装固定；设置摆锤，并进行碰撞位置的调节；实施碰撞。装置包括试验台架及悬挂式摆锤，在所述试验台架上具有用于与白车身底部连接固定的工字梁，所述工字梁通过压板、压板紧固螺栓及设置在试验台架上的T形槽固定在试验台架上；所述悬挂式摆锤包括摆杆，所述摆杆的上端固定或铰接在旋转轴上，摆杆的下端安装有碰撞头安装板及碰撞头，所述碰撞头位于安装后的白车身侧面待碰撞的位置。碰撞时，将摆杆提升至预设碰撞角度，自由释放后完成对白车身的侧面碰撞；试验可操作性强，可重复性好，试验数据精度高，可获取白车身的侧面碰撞性能。
Description
技术领域
本发明专利涉及汽车碰撞试验技术及装备领域，具体是一种白车身侧面的碰撞试验实施方法及装置。
背景技术
汽车碰撞标准是检验或评价汽车碰撞安全性能的重要依据，同时也对汽车制造商具有法律上的约束性，作为各方必须共同遵守的技术依据，有助于促进汽车被动安全性能的提高。近年来，随着汽车碰撞安全技术的不断进步,在广大汽车厂商和科研机构的共同努力下,汽车碰撞安全测试法规正逐步完善和健全，汽车除了满足本国政府规定的碰撞安全性法规外,还需满足国外颁布的汽车碰撞安全评估标准。
汽车侧面碰撞法规是汽车主要的碰撞法规之一，在各国的汽车强制性法规和星级评定标准中均有涉及。据统计，在我国的各类交通事故中，大约有1/3是侧面碰撞。侧面碰撞的致死率仅次于正面碰撞，而致伤率则居第一位。我国在2006年7月1日正式实施了GB20071-2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》。同时在C-NAP中，汽车侧面碰撞也作为主要的评分依据之一。
在汽车侧面碰撞中，碰撞能量大部分通过白车身上的结构件进行传递和消耗，如白车身上的B柱、门槛、前后地板、地板横梁、顶盖横梁等。因此对白车身上的B柱、门槛等关键零部件进行优化设计是整车侧面碰撞性能改进的主要手段。由于白车身的侧面碰撞性能很大程度上能够反映整车的侧面碰撞性能，因此在白车身开发阶段获取白车身的碰撞性能有助于后期的整车侧碰安全性能的评估，从而在设计前期就可以进行优化改进，大幅度节约开发成本和时间。
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”，它是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。CN201010517239.8公开了“汽车白车身扭转刚度测试系统及其方法”，介绍的是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。以上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侧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侧面碰撞性能的评估。
发明内容
本发明的目的是提供一种白车身侧面的碰撞试验实施方法及其装置，实现对白车身侧面碰撞性能的评估。
为实现本发明的目的所采用技术方案之一是：一种白车身侧面的碰撞试验实施方法，其包括如下步骤：
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，将其固定在试验台架的预设碰撞位置；
b、设置摆锤，并进行碰撞位置的调节：调节装有碰撞头和配重板的摆锤的上下位置，使碰撞头的碰撞面下沿与白车身门槛棱线在白车身高度方向上的距离为15mm，并使碰撞头的碰撞面下沿与地面保持平行，调整碰撞头使其碰撞面上沿所在水平面上白车身的B柱中心线与碰撞头的中心线对齐；
c、实施碰撞：将摆锤通过其摆臂绕摆臂的铰接点朝与撞击相反的方向，旋转提升至预设碰撞角度，自由释放后完成对白车身的侧面碰撞，测量碰撞后B柱下端的侵入变形量。
进一步的。步骤a中，首先测量白车身前后地板的尺寸A用于计算安装空间，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；根据计算的白车身安装空间B在白车 身地板下方沿车辆纵向平行布置工字梁，调整白车身的位置，使白车身的前后地板有足够空间与工字梁进行连接，在白车身前后地板与工字梁安装孔的对应位置采用钻头开设安装孔，采用白车身紧固螺杆将白车身的前后地板和工字梁进行固定，将连接固定好的白车身和工字梁一起放置在试验台架的预设碰撞位置；调整工字梁的前后、左右位置，使白车身位于待碰撞位置，在工字梁两端及中间位置放置压板，通过压板和压板紧固螺钉将工字梁和试验台架进行锁死，完成白车身的安装固定。
一种白车身侧面的碰撞试验实施装置，其包括试验台架及悬挂式摆锤，在所述试验台架上具有用于与白车身底部连接固定的工字梁，所述工字梁通过压板、压板紧固螺栓及设置在试验台架上的T形槽固定在试验台架上；所述悬挂式摆锤包括摆杆，所述摆杆的上端固定或铰接在旋转轴上，摆杆的下端安装有碰撞头安装板、碰撞头及配重板，所述碰撞头位于安装后的白车身侧面待碰撞的位置。
进一步的。所述旋转轴为上下位置可调式结构，使碰撞头的位置位于安装后的白车身侧面待碰撞的位置。
进一步的。所述压板上具有条形孔，通过调节压板紧固螺栓在条形孔中的锁定位置，实现在试验台架上前后、左右调节工字梁的安装位置，完成白车身侧面待碰撞的位置与碰撞头的位置对应。
进一步的。所述碰撞头安装板通过一组等高的支撑管和碰撞头连接。
进一步的。所述摆杆下端安装有配重板，所述配重板的配重范围为0-760kg。
进一步的。所述摆杆摆动的的角度范围为0-60°。
进一步的。碰撞头以及摆杆的纵向对称线在同一平面内。
本发明的优点及有益效果：
本发明由于上述试验实施方法和装置而简单易行，具有很强的重复性和通用性，试验测试数据的精度高，避免了采用侧面碰撞台车进行碰撞所需的大型场地及复杂的装置，能够在白车身开发初期完成对白车身侧面的碰撞性能的评 估，缩短车型开发周期和开发成本。
附图说明
本发明专利可以通过附图给出的非限定性实施例做进一步说明。
图1为本发明专利的试验方法示意图。
图2为白车身的安装固定示意图。
图3为装有碰撞头和配重板的摆锤示意图。
图4为白车身碰撞位置示意图。
图中：1、试验台架；2、压板紧固螺栓；3、压板；4、工字梁；5、碰撞头安装板紧固螺栓；6、碰撞头安装板；7、支撑管；8、碰撞头；9、配重板紧固螺栓；10、配重板；11、摆杆；12、旋转轴；13、电机；14、白车身紧固螺杆；15、白车身。
具体实施方式
下面结合白车身侧面的碰撞试验方法实施例和附图对本发明专利做进一步说明；
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测量以及地板纵梁和加强横梁的位置，计算出白车身地板安装空间合计18处，根据安装空间的位置在白车身底部布置工字梁，工字梁的数量为4个，调整白车身的位置，使白车身的安装位置与工字梁的条形孔对齐，采用钻头在白车身对应的安装位置开设安装孔，采用白车身紧固螺杆穿过白车身前后地板的安装孔和工字梁的条形孔进行固定，白车身紧固螺杆共计18个，调整工字梁前后、左右的位置，使白车身与工字梁放置在试验台架的预设碰撞位置，在4个工字梁下安装面分别布置压板，压板数量共计24个，压板紧固螺栓的螺栓头卡入试验台架的T形槽，并穿过压板的条形孔实现压板和工字梁的固定，压板紧固螺栓共计24个，旋转轴两端分别用丝杠连接，由传动机构带动，调节装有碰撞头和配重板的摆锤的上下的位置，使碰撞头的碰撞面下沿与白车身门槛棱线在白车身 高度方向上的距离为15mm，并与地面保持平行，碰撞头的碰撞面上沿所在的白车身横向水平面截得的白车身的B柱交线中点与碰撞头的中心线对齐，采用电机驱动旋转轴旋转，使摆锤提升45°，自由释放后完成对白车身的侧面碰撞，该实施例中支撑管的数量为6个，碰撞头安装板紧固螺栓数量为4个，配重板配重质量为380kg，配重紧固螺栓的数量为16个。
实施例2：试验白车身不带四门两盖、前后风挡以及翼子板，根据白车身地板尺寸测量以及地板纵梁和加强横梁的位置计算出白车身地板安装空间合计14处，根据安装空间的位置在白车身底部布置工字梁，工字梁的数量为4个，调整白车身的位置，使白车身的安装位置与工字梁的条形孔对齐，采用钻头在白车身对应的安装位置开设安装孔，采用白车身紧固螺杆穿过白车身前后地板的安装孔和工字梁的条形孔进行固定，白车身紧固螺杆共计14个，调整工字梁前后、左右的位置，使白车身与工字梁放置在试验台架的预设碰撞位置，在4个工字梁下安装面分别布置压板，压板数量共计24个，压板紧固螺栓的螺栓头卡入试验台架的T形槽，并穿过压板的条形孔实现压板和工字梁的固定，压板紧固螺栓共计24个，旋转轴两端分别用丝杠连接，由传动机构带动，调节装有碰撞头和配重板的摆锤的上下的位置，使碰撞头的碰撞面下沿与白车身门槛棱线在白车身高度方向上的距离为15mm，并与地面保持平行，碰撞头的碰撞面上沿所在的白车身横向水平面截得的白车身的B柱交线中点与碰撞头的中心线对齐，采用电机驱动旋转轴旋转，使摆锤提升30°，自由释放后完成对白车身的侧面碰撞，该实施例中支撑管的数量为6个，碰撞头安装板紧固螺栓数量为4个，配重板配重质量为760kg，配重紧固螺栓的数量为24个。
如图1、2、3、4所示，图中的白车身侧面的碰撞试验装置包括试验台架1及悬挂式摆锤，在所述试验台架上具有用于与白车身底部连接固定的工字梁4，所述工字梁4通过压板3、压板紧固螺栓2及设置在试验台架上的T形槽固定在试验台架1上；所述悬挂式摆锤包括摆杆11，所述摆杆11的上端固定在旋转轴12上，摆杆11的下端安装有碰撞头安装板6及碰撞头8，所述碰撞头位于安装 后的白车身侧面待碰撞的位置。
旋转轴12为上下的位置可调式结构，这样的结构有利于将碰撞头的位置调整到位于安装后的白车身侧面待碰撞的位置。
所述压板3上具有条形孔，通过调节压板紧固螺栓2在条形孔中的锁定位置，实现在试验台架1上前后、左右调节工字梁4的安装位置，完成白车身侧面待碰撞的位置与碰撞头的位置相对应。压板的数量有12-24个。压板紧固螺栓的数量有12-24个。
所述工字梁4上具有条形孔，通过白车身紧固螺栓14与白车身底部进行连接，实现白车身的安装固定。工字梁4的数量为2-4个。
一个非限定性的实施例是：旋转轴12通过沿其轴向可移动的齿轮与电机的轴齿轮啮合，通过电机的驱动旋转轴12带动摆杆11将碰撞头8提升所需角度，然后拆除齿轮间的啮合，使碰撞头8自由落下完成对白车身则面的撞击。
另一个非限定性的实施例是：旋转轴12通过凸轮机构与电机连接，电机通过凸轮机构驱动旋转轴12带动摆杆11将碰撞头8提升所需角度，然后使碰撞头8自由落下完成对白车身则面的撞击。
所述碰撞头安装板6通过一组等高的支撑管7和碰撞头8连接。支撑管7的数量有4-12个。实施例中支撑管7两端分别与碰撞头安装板6和碰撞头8焊接固定，保证碰撞头安装板6、支撑管7和碰撞头8碰撞后不会发生变形。
在实施例中，所述摆杆11下端安装有配重板10，所述配重板10的配重范围为0-760kg。
所述摆杆11摆动的角度范围为0-60°。
碰撞头8以及摆杆11的纵向对称线在同一平面内。
在试验时，试验用白车身15不带四门两盖和前后风挡玻璃，根据白车身地板尺寸测量以及白车身地板纵梁和加强横梁的位置，计算出白车身地板安装空间合计18处，根据安装空间的位置在白车身底部布置工字梁，工字梁的数量为4个，调整白车身的位置，使白车身的安装位置与工字梁的条形孔对齐，采用钻 头在白车身对应的安装位置开设安装孔，采用白车身紧固螺杆14穿过白车身前后地板的安装孔和工字梁的条形孔进行固定，白车身紧固螺杆共计18个，将白车身与工字梁放置在试验台架的预设碰撞位置，调整工字梁的位置，使试验台架的T形槽能够方便的安装压板紧固螺栓，在4个工字梁下安装面分别布置压板，压板数量共计24个，压板紧固螺栓的螺栓头卡入试验台架的T形槽，并穿过压板的条形孔实现压板与工字梁底部凸沿压紧固定，压板紧固螺栓共计24个，调节装有碰撞头和配重板的摆锤的上下的位置，使碰撞头移动到预设的碰撞位置，采用电机驱动旋转轴旋转，使摆锤提升45°，自由释放后完成对白车身的侧面碰撞，该实施例中支撑管的数量为6个，碰撞头安装板紧固螺栓数量为4个，配重板配重质量为380kg，配重紧固螺栓的数量为16个。
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。
Claims (8)
1.一种白车身侧面的碰撞试验实施方法，其特征是：包括如下步骤：
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，将其固定在试验台架的预设碰撞位置；首先测量白车身前后地板的尺寸A用于计算安装空间，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；根据计算的白车身安装空间B在白车身地板下方沿车辆纵向平行布置工字梁，调整白车身的位置，使白车身的前后地板有足够空间与工字梁进行连接，在白车身前后地板与工字梁安装孔的对应位置采用钻头开设安装孔，采用白车身紧固螺杆将白车身的前后地板和工字梁进行固定，将连接固定好的白车身和工字梁一起放置在试验台架的预设碰撞位置；调整工字梁的前后、左右位置，使白车身位于待碰撞位置，在工字梁两端及中间位置放置压板，通过压板和压板紧固螺钉将工字梁和试验台架进行锁死，完成白车身的安装固定；
b、设置摆锤，并进行碰撞位置的调节：调节装有碰撞头和配重板的摆锤的上下位置，使碰撞头的碰撞面下沿与白车身门槛棱线在白车身高度方向上的距离为15mm，并使碰撞头的碰撞面下沿与地面保持平行，调整碰撞头，使其碰撞面上沿所在水平面上白车身的B柱中心线与碰撞头的中心线对齐；
c、实施碰撞：将摆锤通过其摆臂绕摆臂的铰接点朝与撞击相反的方向，旋转提升至预设碰撞角度，自由释放后完成对白车身的侧面碰撞，测量碰撞后B柱下端的侵入变形量。
2.一种白车身侧面的碰撞试验实施装置，其特征是：包括试验台架(1)及悬挂式摆锤，在所述试验台架上具有用于与白车身底部连接固定的工字梁(4)，所述工字梁(4)通过压板(3)、压板紧固螺栓(2)及设置在试验台架上的T形槽固定在试验台架(1)上；所述悬挂式摆锤包括摆杆(11)，所述摆杆(11)的上端固定或铰接在旋转轴(12)上，摆杆(11)的下端安装有碰撞头安装板(6)、碰撞头(8)及配重板(10)，所述碰撞头位于安装后的白车身侧面待碰撞的位置，白车身安装固定：先测量白车身前后地板的尺寸A用于计算安装空间，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；根据计算的白车身安装空间B在白车身地板下方沿车辆纵向平行布置工字梁，调整白车身的位置，使白车身的前后地板有足够空间与工字梁进行连接，在白车身前后地板与工字梁安装孔的对应位置采用钻头开设安装孔，采用白车身紧固螺杆将白车身的前后地板和工字梁进行固定，将连接固定好的白车身和工字梁一起放置在试验台架的预设碰撞位置；调整工字梁的前后、左右位置，使白车身位于待碰撞位置，在工字梁两端及中间位置放置压板，通过压板和压板紧固螺钉将工字梁和试验台架进行锁死，完成白车身的安装固定。
3.根据权利要求2所述的一种白车身侧面的碰撞试验实施装置，其特征是：所述旋转轴(12)为上下位置可调式结构，使碰撞头的位置位于安装后的白车身侧面待碰撞的位置。
4.根据权利要求2所述的一种白车身侧面的碰撞试验实施装置，其特征是：所述压板(3)上具有条形孔，通过调节压板紧固螺栓(2)在条形孔中的锁定位置，实现在试验台架(1)上前后、左右调节工字梁(4)的安装位置，使白车身侧面待碰撞的位置与碰撞头的位置对应，完成白车身的位置调节。
5.根据权利要求2所述的一种白车身侧面的碰撞试验实施装置，其特征是：所述碰撞头安装板(6)通过一组等高的支撑管(7)和碰撞头(8)连接。
6.根据权利要求2所述的一种白车身侧面的碰撞试验实施装置，其特征是：所述摆杆(11)下端安装有配重板(10)，所述配重板(10)的配重范围为0-760kg。
7.根据权利要求2所述的一种白车身侧面的碰撞试验实施装置，其特征是：所述摆杆(11)摆动的角度范围为0-60°。
8.根据权利要求2所述的一种白车身侧面的碰撞试验实施装置，其特征是：碰撞头(8)以及摆杆(11)的纵向对称线在同一平面内。
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