CN108982126B - 一种b柱碰撞试验侵入量的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零部件试验设备技术领域，尤其涉及一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法。该方法包括：将B柱安装在定位架上，安装在定位架上的B柱具有在汽车上的安装形态；在定位架上沿竖向从上至下依次安装一个以上的激光位移传感器，激光位移传感器和B柱上的测量点相对应；以设定的碰撞速度对B柱进行碰撞，激光位移传感器同时采集数据；B柱碰撞结束后，激光位移传感器停止采集，并输出数据；根据输出的数据绘制出B柱测试点的位移变化曲线，并根据B柱测试点的位移变化曲线得到B柱测试点的侵入量。本发明测试数据准确全面。

Description

一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法

技术领域

本发明属于汽车零部件试验设备技术领域，尤其涉及一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法。

背景技术

据统计，在我国的各类交通事故中，大约有1/3是汽车侧面碰撞。侧面碰撞的致死率仅次于正面碰撞，致伤率则居第一位。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价标准中均有涉及。在汽车侧面碰撞中，B柱是侧面碰撞中最重要的变形及传力构件。因此，B柱的刚度和强度直接关系到整车的侧面碰撞性能。碰撞试验是评价碰撞安全性能最直观、简洁的方法，可以评价得到汽车碰撞安全性能的各项指标和参数，为汽车的设计和结构改进依据和工程基础。

B柱受碰撞时的侵入量，即最大横向位移变形量是B柱碰撞试验中的一项重要的参数，是评价汽车碰撞安全性的重要指标之一。侵入量过大，表明B柱刚性不足，会导致B柱受碰撞时会发生过大的变形，直接伤及乘客，因此准确的测量B柱碰撞时的侵入量是评价B柱安全性的基础。碰撞试验成本昂贵，如果侵入量这一关键参数测量不准，将直接影响到整个碰撞试验的可靠性和有效性。

现有技术中至少存在以下问题：

由于B柱一般采用高强钢成形得到，在受碰撞时，B柱一般会快速回弹，若通过碰撞前后的B柱形状对比所得到的变形值作为侵入量，由于未考虑回弹因此并不准确。

另外，由于B柱的形状特征，B柱外侧的凸面会与碰撞物接触变形，因此，如果采用高速摄像进行拍摄计算，由于变形过程B柱上的部分结构会被B柱外侧面遮挡，高速摄像机无法拍摄到B柱中某些被遮挡的部分结构的变形过程，即高速摄像的方法同样无法得到B柱碰撞时的侵入量。

还有，B柱碰撞试验时，在B柱和台车上布置加速度传感器，通过对加速度曲线二次积分也可以得到位移曲线，但是在实际试验过程中，得到的加速度曲线噪点较多，并且曲线的波动很大，经过二次积分后得到位移曲线其误差将更大，因此采用二次积分的方法得到的侵入量并不准确，甚至误差极大。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法，以提高侵入量测试的准确性。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法，所述方法包括：

将B柱安装在定位架上，安装在所述定位架上的B柱具有在汽车上的安装形态；

在所述定位架上沿竖向从上至下依次安装一个以上的激光位移传感器，所述激光位移传感器和所述B柱上的测量点相对应；

调整所述激光位移传感器的位置，使所述激光位移传感器发射出来的光斑与所述B柱上的测量点的位置相重合；

设置好激光位移传感器的测量参数，在B柱碰撞前开始采集位移数据；

以设定的碰撞速度对B柱进行碰撞，激光位移传感器同时采集数据；

B柱碰撞结束后，激光位移传感器停止采集，并输出数据；

根据输出的数据绘制出B柱测试点的位移变化曲线，并根据所述B柱测试点的位移变化曲线得到B柱测试点的侵入量。

进一步地，所述将B柱安装在定位架上具体包括：

所述定位架包括固定墙体、上固定工装和下固定工装，其中：所述固定墙体固定设置，所述上固定工装和所述下固定工装沿竖向相对设置在所述固定墙体的一侧面上，所述B柱的两端分别和所述上固定工装和所述下固定工装进行装配。

进一步地，所述在所述定位架上沿竖向从上至下依次安装一个以上的激光位移传感器，所述激光位移传感器和所述B柱上的测量点相对应具体包括：

所述固定墙体在朝向所述B柱的侧面依次可移动地安装一个以上的支撑架，所述支撑架和所述激光位移传感器一一对应设置，所述激光位移传感器安装在对应的所述支撑架上。

更进一步地，所述激光位移传感器设置有三个，所述B柱上的测量点具有上中下三个测试点，三个所述激光位移传感器分别对应B柱的上中下三个测试点，所述B柱的上测试点对应上假人肋骨部位，所述B柱的中测试点对应假人胸部，所述B柱的下测试点对应假人盆骨部位。

进一步地，所述固定墙体的材质为钢质，所述支撑架具有磁性，所述支撑架通过磁性可移动地连接在所述固定墙体上。

进一步地，所述调整所述激光位移传感器的位置，使所述激光位移传感器发射出来的光斑与所述B柱上的测量点的位置相重合具体包括：

接通激光位移传感器电源，激光位移传感器发射到B柱上形成光斑，根据B柱上的测量点的位置，在固定墙体上移动支撑架，使支撑架上的激光位移传感器的位置相应移动，最终使得三个激光位移传感发射到B柱上的光斑与B柱上的测量点的位置相重合。

进一步地，所述激光位移传感器的测量参数包括采集频率、显示精度和采集点数。

进一步地，所述根据所述B柱测试点的位移变化曲线得到B柱测试点的侵入量具体包括：

根据所述B柱测试点的位移变化曲线中的最大值与最小值之差，计算得到B柱测试点的侵入量。

本发明的有益效果是：

本发明的一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法，由于在定位架上沿竖向从上至下依次安装一个以上的激光位移传感器，激光位移传感器和B柱上的测量点相对应，因此，是一种非接触方式测量方法，即无需在B柱上布置传感器，操作快捷简便。

本发明是以设定的碰撞速度对B柱进行碰撞，激光位移传感器同时采集数据，B柱碰撞结束后，激光位移传感器停止采集，并输出数据，并根据B柱测试点的位移变化曲线得到B柱测试点的侵入量，即是通过激光位移传感器来获取B柱测试点的侵入量的，由于激光位移传感器具备采集频率高的特点，可适应汽车零部件在碰撞过程中的变形过程极快，应变率极高的现象，除了可以得到B柱碰撞过程中的侵入量之外，还可以得到B柱测量点整个变形(包括回弹过程中的变形量)，测试数据准确全面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明实施例的一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中的B柱测试时的状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法的流程示意图，结合图1，该方法包括：

S1：将B柱安装在定位架上，安装在定位架上的B柱具有在汽车上的安装形态；

S2：在定位架上沿竖向从上至下依次安装一个以上的激光位移传感器，激光位移传感器和B柱上的测量点相对应；

S3：调整激光位移传感器的位置，使激光位移传感器发射出来的光斑与B柱上的测量点的位置相重合；

S4：设置好激光位移传感器的测量参数，在B柱碰撞前开始采集位移数据；

S5：以设定的碰撞速度对B柱进行碰撞，激光位移传感器同时采集数据；

S6：B柱碰撞结束后，激光位移传感器停止采集，并输出数据；

S7：根据输出的数据绘制出B柱测试点的位移变化曲线，并根据B柱测试点的位移变化曲线得到B柱测试点的侵入量。

本发明实施例的一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法，由于在定位架上沿竖向从上至下依次安装一个以上的激光位移传感器，激光位移传感器和B柱上的测量点相对应，因此，是一种非接触方式测量方法，即无需在B柱上布置传感器，操作快捷简便。

本发明是以设定的碰撞速度对B柱进行碰撞，激光位移传感器同时采集数据，B柱碰撞结束后，激光位移传感器停止采集，并输出数据，并根据B柱测试点的位移变化曲线得到B柱测试点的侵入量，即是通过激光位移传感器来获取B柱测试点的侵入量的，由于激光位移传感器具备采集频率高的特点，可适应汽车零部件在碰撞过程中的变形过程极快，应变率极高的现象，除了可以得到B柱碰撞过程中的侵入量之外，还可以得到B柱测量点整个变形(包括回弹过程中的变形量)，测试数据准确全面。

图2为本发明实施例中的B柱测试时的状态示意图，结合图2，本发明实施例的定位架包括固定墙体1、上固定工装8和下固定工装9，其中：固定墙体1固定设置，上固定工装8和下固定工装9沿竖向相对设置在固定墙体1的一侧面上，B柱10的两端分别和上固定工装8和下固定工装9进行装配。

对于本发明实施例中定位架的具体结构，在专利号为“CN201710205024”、专利名称为“B柱碰撞试验装置及应用所述装置进行碰撞试验的方法”中已经公开，本发明实施例在此对其不做过多赘述。

本发明实施例的S2中，在定位架上沿竖向从上至下依次安装一个以上的激光位移传感器具体包括：固定墙体1在朝向B柱10的侧面依次可移动地安装一个以上的支撑架，该支撑架和激光位移传感器一一对应设置，激光位移传感器安装在对应的支撑架上。

进一步地，结合图2，本发明实施例的激光位移传感器设置有三个，分别为上激光位移传感器5、中激光位移传感器6以及下激光位移传感器7，相应地，支撑架也设置有三个，即安装上激光位移传感器5的上支撑架2，安装中激光位移传感器6中上支撑架3和安装下激光位移传感器7中下支撑架4，而B柱上的测量点也具有三个，分别为上中下三个测试点，三个激光位移传感器分别对应B柱的上中下三个测试点，B柱的上测试点对应上假人肋骨部位，B柱的中测试点对应假人胸部，B柱的下测试点对应假人盆骨部位，这三个测试部位是碰撞试验的主要对象。碰撞物11以设定的碰撞速度对B柱进行碰撞时，三个激光位移传感器能准确测试出B柱的三个测试点的位移变化曲线。

优选地，本发明实施例中，固定墙体1的材质为钢质，而支撑架具有磁性，支撑架通过磁性可移动地连接在固定墙体1上，这样可方便快捷地调整支撑架和安装在支撑架上的激光位移传感器的位置。

进一步地，本发明实施例的S3具体包括：

接通激光位移传感器电源，激光位移传感器发射到B柱上形成光斑，根据B柱上的测量点的位置，在固定墙体上移动支撑架，使支撑架上的激光位移传感器的位置相应移动，最终使得三个激光位移传感发射到B柱上的光斑与B柱上的测量点的位置相重合。

本发明实施例中，激光位移传感器的测量参数主要包括采集频率、显示精度和采集点数等，其可以通过相应的控制软件进行设置，并通过调整激光位移传感器探头自身，使激光位移传感器发射部到测量点之间的横向距离在200mm～1000mm这一范围内，此时，激光位移传感器的控制器上会出现位移值的显示。

需要说明的是，本发明实施例中，每个激光位移传感器传感器上可以具有多个探头，多个探头共同采集数据。

本发明实施例的激光位移传感器的型号可以为IL-600其采集频率最高可以达到3.0×103Hz，在B柱0.2s的变化过程中最多可以采集到606个点，采集数据全面准确。

当然，本发明实施例中，激光位移传感器的型号也可以为IL-S502、IL-S605等，本发明实施例对此不作限制。

进一步地，本发明实施例的S7具体包括：

根据B柱测试点的位移变化曲线中的最大值与最小值之差，即可计算得到B柱测试点的侵入量，结果读取简单，无需积分计算等复杂的后处理。

本发明实施例中的S4、S5、S6以及S7均是通过操作具有相应的操作程序的软件的载体进行的，方便快捷。

还需要说明的是，汽车零部件的碰撞试验费用极为昂贵，样件和工装的安装过程繁琐并且极为费时费力，如果B柱碰撞试验中的侵入量测量不准，将导致碰撞试验结果无效，造成时间和金钱的严重浪费。本发明提出的方法不仅精度高，而且可重复性强，避免了因测量结果不准导致的严重浪费。

还有，本发明所示的方法的可移植性高，除了可以用于B柱碰撞侵入量测量，还可以将定位架等硬件结构做适当变形，用于汽车其他零部件的碰撞侵入量测量。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法，其特征在于，所述方法包括：

将B柱安装在定位架上，安装在所述定位架上的B柱具有在汽车上的安装形态，所述将B柱安装在定位架上具体包括：

所述定位架包括固定墙体、上固定工装和下固定工装，其中：所述固定墙体固定设置，所述上固定工装和所述下固定工装沿竖向相对设置在所述固定墙体的一侧面上，所述B柱的两端分别和所述上固定工装和所述下固定工装进行装配；

在所述定位架上沿竖向从上至下依次安装一个以上的激光位移传感器，所述激光位移传感器和所述B柱上的测量点相对应，具体包括：

所述固定墙体在朝向所述B柱的侧面依次可移动地安装一个以上的支撑架，所述支撑架和所述激光位移传感器一一对应设置，所述激光位移传感器安装在对应的所述支撑架上，所述激光位移传感器设置有三个，所述B柱上的测量点具有上中下三个测试点，三个所述激光位移传感器分别对应B柱的上中下三个测试点，所述B柱的上测试点对应上假人肋骨部位，所述B柱的中测试点对应假人胸部，所述B柱的下测试点对应假人盆骨部位；

所述固定墙体的材质为钢质，所述支撑架具有磁性，所述支撑架通过磁性可移动地连接在所述固定墙体上；调整所述激光位移传感器的位置，使所述激光位移传感器发射出来的光斑与所述B柱上的测量点的位置相重合，具体包括：

接通激光位移传感器电源，激光位移传感器发射到B柱上形成光斑，根据B柱上的测量点的位置，在固定墙体上移动支撑架，使支撑架上的激光位移传感器的位置相应移动，最终使得三个激光位移传感发射到B柱上的光斑与B柱上的测量点的位置相重合；

设置好激光位移传感器的测量参数，在B柱碰撞前开始采集位移数据；

以设定的碰撞速度对B柱进行碰撞，激光位移传感器同时采集数据；

B柱碰撞结束后，激光位移传感器停止采集，并输出数据；

根据输出的数据绘制出B柱测试点的位移变化曲线，并根据所述B柱测试点的位移变化曲线得到B柱测试点的侵入量。

2.根据权利要求1所述的一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法，其特征在于，所述激光位移传感器的测量参数包括采集频率、显示精度和采集点数。

3.根据权利要求1所述的一种B柱碰撞试验侵入量的测量方法，其特征在于，所述根据所述B柱测试点的位移变化曲线得到B柱测试点的侵入量具体包括：

根据所述B柱测试点的位移变化曲线中的最大值与最小值之差，计算得到B柱测试点的侵入量。

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