CN106124225B - 一种车辆偏转模拟测试结构及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆偏转模拟测试结构及其测试方法，包括X向加速度滑台和白车身，其特征在于：所述X向加速度滑台上方设有偏转平台，所述偏转平台前端利用旋转轴与X向加速度滑台铰接，所述X向加速度滑台对应偏转平台末端的位置设有驱动齿轮，所述偏转平台末端为圆弧状且设有与驱动齿轮啮合的齿状结构，所述X向加速度滑台上另设有使驱动齿轮发生旋转的驱动装置，所述白车身固定于偏转平台上方。其结构简单、使用可靠，准确地模拟车辆碰撞过程，尤其是对车辆在碰撞过程中存在偏转的模拟，对被动安全产品的开发提供准确的试验数据。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种车辆偏转模拟测试结构及其测试方法。
背景技术
在汽车被动安全开发时，通常使用加速度滑台，即将白车身固定在加速度滑台上，白车身内安装有座椅、仪表板、方向盘、安全带、安全气囊等汽车内饰件，用所设定的加速度来推动滑台加速运动时，由于惯性作用，乘坐或安放在白车身内的测试假人与白车身存在着相对运动，以此来模拟真实车辆进行碰撞时，车辆及测试假人的运动姿态，用于汽车被动安全产品的开发。
但在汽车被动安全产品的开发研究中，申请人发现传统的加速度滑台存在如下问题：由于传统的加速度滑台是沿着固定的水平轨道运行，所以，所设定的加速度只能是水平方向，即传统滑台仅能模拟车辆碰撞的X向加速度。但实际上，在真实车辆碰撞试验中，由于车身结构左右不对称，或40％偏置碰撞(offset deformable barrier)、角度碰撞、小折叠碰撞(small overlap)等原因，在碰撞过程中，车辆存在横向，即Y向加速度，使得车辆在碰撞过程中发生偏转。然而，传统的滑台结构还不能实现这样的偏转模拟，因此不利于汽车被动安全产品的开发。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种解决上述问题的结构简单、使用可靠的车辆偏转模拟测试结构及其测试方法，准确地模拟车辆碰撞过程，尤其是对车辆在碰撞过程中存在偏转的模拟，对被动安全产品的开发提供准确的试验数据。
本发明的技术方案是：
一种车辆偏转模拟测试结构，包括X向加速度滑台和白车身，其特征在于：所述X向加速度滑台上方设有偏转平台，所述偏转平台前端利用旋转轴与X向加速度滑台铰接，所述X向加速度滑台对应偏转平台末端的位置设有驱动齿轮，所述偏转平台末端为圆弧状且设有与驱动齿轮啮合的齿状结构，所述X向加速度滑台上另设有使驱动齿轮发生旋转的驱动装置，所述白车身固定于偏转平台上方。
上述的车辆偏转模拟测试结构，所述驱动装置由与驱动齿轮啮合的齿条、连接于齿条一端的气缸或液压缸组成；或由与驱动齿轮啮合的齿轮组和驱动电机组成。
上述的车辆偏转模拟测试结构，所述偏转平台和白车身的对称中心线平行。
上述的车辆偏转模拟测试结构，所述X向加速度滑台的前端设有多个旋转轴安装孔，以便于根据试验要求变换X向加速度滑台和偏转平台的铰接位置。
一种上述的车辆偏转模拟测试结构的测试方法，其特征在于：在推动X向加速度滑台沿X向加速移动的同时，通过驱动装置带动驱动齿轮旋转，再由驱动齿轮推动偏转平台在X向加速度滑台上绕旋转轴进行转动，所述偏转平台、X向加速度滑台和白车身的初始位置关系是三者的对称中心线平行，从而使白车身实现X向加速度模拟的同时，动态地实现白车身的Y方向加速度的模拟。
一种上述的车辆偏转模拟测试结构的测试方法，其特征在于：将偏转平台在X向加速度滑台上绕旋转轴旋转到设定角度后固定，再推动X向加速度滑台沿X向加速移动，实现白车身的静态的偏转模拟。
本发明专利的有益效果是：通过设置偏转平台、驱动齿轮和驱动装置，进一步接近真实的车辆碰撞时车辆的运动状态，除了对X向(车辆行驶方向)加速度模拟，还可以对车辆Y向(横向)加速度及转动角度进行模拟，显著提高了汽车被动安全产品开发的准确性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的驱动结构示意图；
图3是本发明的动态偏转模拟测试前示意图；
图4是本发明的动态偏转模拟测试后示意图；
图5是本发明的静态偏转模拟测试示意图；
图6是本发明的另一静态偏转模拟测试示意图。
图中：1-X向加速度滑台，2-箭头，3-旋转轴，4-偏转平台，5-白车身，6-测试假人，7-驱动齿轮，8-驱动装置，9-五角星位置。
具体实施方式
实施例1
如图1-图4所示，该车辆偏转模拟测试结构，包括X向加速度滑台1和白车身5，所述X向加速度滑台1上方设有偏转平台4，所述偏转平台4前端利用旋转轴3与X向加速度滑台1铰接，所述X向加速度滑台1对应偏转平台4末端的位置设有驱动齿轮7，所述偏转平台4末端为圆弧状且设有与驱动齿轮7啮合的齿状结构，所述X向加速度滑台1上另设有使驱动齿轮7发生旋转的驱动装置8，所述白车身5固定于偏转平台4上方。所述驱动装置8由与驱动齿轮7啮合的齿条、连接于齿条一端的气缸或液压缸组成；或由与驱动齿轮7啮合的齿轮组和驱动电机组成，本实施例中，驱动装置采用了齿条与驱动齿轮7啮合传动，参见图2。所述偏转平台4和白车身5的对称中心线平行。所述X向加速度滑台1的前端设有多个旋转轴3安装孔，以便于根据试验要求变换X向加速度滑台1和偏转平台4的铰接位置。
测试方法：在推动X向加速度滑台1沿X向加速移动的同时，通过驱动装置8带动驱动齿轮7旋转，再由驱动齿轮7推动偏转平台4在X向加速度滑台1上绕旋转轴3进行转动，所述偏转平台4、X向加速度滑台1和白车身5的初始位置关系是三者的对称中心线平行，从而使白车身5实现X向加速度模拟的同时，动态地实现白车身5的Y方向加速度的模拟。X向加速度滑台1左侧的箭头2示意了推动滑台的加速度方向。图1中示意的是半个白车身5，即只有前排乘员舱的白车身5，乘坐有两个测试假人6。
本实施例中，对于车辆偏转较大、且对测试假人6的伤害指标影响较大的碰撞，如64公里/小时40％偏置碰撞或25％小偏折叠偏置碰撞进行试验研究，参见图3，在进行试验前，根据真实车辆碰撞试验过程所采集的加速度数据，如车辆B柱Y向加速度，图3中五角星位置9，需要模拟的Y向加速度为Acc y(t),根据白车身5上B柱加速度的相应位置与旋转轴3中心点的实际距离r，偏转平台4末端与旋转轴3中心点的实际距离R,通过以下公式可以计算出驱动齿轮7的角加速度。
其中，为偏转平台4的角加速，Acc y-plate(t)为偏转平台4末端的线加速度,r驱动为驱动齿轮7的半径，
由于Acc y(t)是实际车辆碰撞过程中所采集的车辆B柱Y向加速度，是已知量，所以，只要通过驱动装置8，无论是气动、液压推动或是伺服电机，使得驱动齿轮4旋转产生的角加速度，在X向加速度滑台1实现X向加速度模拟的同时，可以动态地同时实现白车身5的Y方向加速度的模拟。
实施例2
在测试模拟中，本发明也可进行静态的偏转模拟，X向加速度滑台1有三个位置，能通过旋转轴3将偏转平台4与X向加速度滑台1连接在一起，如图5所示，旋转轴3位于最上侧的位置，其它两个位置以图示虚线圆示意，将偏转平台4在X向加速度滑台1上绕旋转轴3旋转到设定角度后固定，即以角度θ固定在X向加速度滑台1上，驱动齿轮7不旋转或采用其它固定方式使得偏转平台4不能以旋转轴3进行旋转即可，再推动X向加速度滑台1沿X向(箭头2所指)加速移动，白车身5内的测试假人6因惯性向白车身外侧方向成角度θ运动，实现白车身5的静态的偏转模拟。
同理，如图6所示，也可以利用X向加速度滑台1中间位置通过旋转轴3将偏转平台4与X向加速度滑台1连接在一起，使之固定不能进行旋转，但白车身5可以采用1/2个白车身，这样可以考察两个测试假人6在偏转情况下姿态。
Claims (6)
1.一种车辆偏转模拟测试结构，包括X向加速度滑台和白车身，其特征在于：所述X向加速度滑台上方设有偏转平台，所述偏转平台前端利用旋转轴与X向加速度滑台铰接，所述X向加速度滑台对应偏转平台末端的位置设有驱动齿轮，所述偏转平台末端为圆弧状且设有与驱动齿轮啮合的齿状结构，所述X向加速度滑台上另设有使驱动齿轮发生旋转的驱动装置，所述白车身固定于偏转平台上方。
2.根据权利要求1所述的车辆偏转模拟测试结构，其特征在于：所述驱动装置由与驱动齿轮啮合的齿条、连接于齿条一端的气缸或液压缸组成；或由与驱动齿轮啮合的齿轮组和驱动电机组成。
3.根据权利要求1所述的车辆偏转模拟测试结构，其特征在于：所述偏转平台和白车身的对称中心线平行。
4.根据权利要求1所述的车辆偏转模拟测试结构，其特征在于：所述X向加速度滑台的前端设有多个旋转轴安装孔。
5.一种如权利要求1或2或3或4的车辆偏转模拟测试结构的测试方法，其特征在于：在推动X向加速度滑台沿X向加速移动的同时，通过驱动装置带动驱动齿轮旋转，再由驱动齿轮推动偏转平台在X向加速度滑台上绕旋转轴进行转动，所述偏转平台、X向加速度滑台和白车身的初始位置关系是三者的对称中心线平行，从而使白车身实现X向加速度模拟的同时，动态地实现白车身的Y方向加速度的模拟。
6.一种如权利要求1或2或3或4的车辆偏转模拟测试结构的测试方法，其特征在于：其特征在于：将偏转平台在X向加速度滑台上绕旋转轴旋转到设定角度后固定，再推动X向加速度滑台沿X向加速移动，实现白车身的静态的偏转模拟。
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