CN110907191A - 一种铝合金防撞横梁台车试验装置及试验方法 - Google Patents

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姜亚洲
陈贤青
李洁
禹慧丽
崔泰松
赵会
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Abstract

本发明公开了一种铝合金防撞横梁台车试验装置，包括台车、刚性壁障和铝合金防撞横梁，铝合金防撞横梁左、右两端通过连接构件固定于台车前端，刚性壁障位于台车前方。本还公开了一种铝合金防撞横梁台车试验方法，其包括如下步骤：S1，基于整车碰撞仿真分析，获取铝合金防撞横梁的第一折弯角度；S2，基于台车碰撞仿真分析，获取铝合金防撞横梁的第二折弯角度，通过调整台车碰撞速度使得第二折弯角度与第一折弯角度相同，记录下对应的台车碰撞速度；S3，驱动台车以碰撞速度撞击刚性壁障，分析铝合金防撞横梁的断裂失效情况。其能够替代整车铝合金防撞横梁试验，用于验证和分析铝合金断裂失效特性，减少整车碰撞样车及整车试验，降低开发成本。

Description

一种铝合金防撞横梁台车试验装置及试验方法
技术领域
本发明涉及汽车碰撞安全技术领域，具体涉及一种铝合金防撞横梁台车试验装置及试验方法。
背景技术
目前主机厂在整车碰撞安全性能开发以及安全气囊控制器的算法标定的过程中需要进行数十次的整车碰撞试验，投入大量的样车资源；而在整车正面碰撞试验中，汽车铝合金前防撞横梁总成起到承载和吸能的重要作用，不仅用来实现防撞，同时是碰撞力的主要传递路径。
现有车辆的防撞横梁总成普遍使用钢制防撞横梁，而主机厂为实现安全性和降低油耗排放的平衡，逐渐采用铝合金防撞横梁替代钢制防撞横梁。然而由于铝合金材料延伸率相比普通钢制材料要低，导致汽车铝合金前防撞横梁总成会在整车碰撞过程中可能会发生断裂失效，无法起到传递以及分解碰撞力的作用，造成整车碰撞试验失败，试验数据不准确，浪费样车，增加开发成本。因此在整车碰撞试验之前对铝合金防撞横梁进行断裂性能的测试验证尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝合金防撞横梁台车试验装置及试验方法，其能够替代整车铝合金防撞横梁试验，用于验证和分析铝合金断裂失效特性，减少整车碰撞样车及整车试验，降低开发成本。
本发明所述的铝合金防撞横梁台车试验装置，包括台车、刚性壁障和铝合金防撞横梁，所述铝合金防撞横梁左、右两端通过连接构件固定于台车前端，所述刚性壁障位于台车前方，且刚性壁障处于台车的中心线上。
进一步，所述铝合金防撞横梁包括横梁本体、吸能盒和底板，所述横梁本体左、右两端后侧与吸能盒前端固定连接，所述吸能盒后端与底板前侧固定连接，所述底板后侧与连接构件前端固定连接，所述连接构件后端与台车前端固定连接。
进一步，所述刚性壁障呈柱形，竖直固定于刚性墙上。
一种铝合金防撞横梁台车试验方法，其包括如下步骤：
S1，基于整车碰撞仿真分析，获取铝合金防撞横梁的第一折弯角度α；
S2，基于台车碰撞仿真分析，获取铝合金防撞横梁的第二折弯角度β，通过调整台车碰撞速度使得第二折弯角度β与第一折弯角度α相同，记录下对应的碰撞速度V；
S3，进行碰撞试验，驱动台车以碰撞速度V撞击刚性壁障，分析铝合金防撞横梁的断裂失效情况。
本发明的台车碰撞试验装置结构简单，能够模拟整车正面碰撞试验中铝合金防撞横梁碰撞情况，进而分析铝合金防撞横梁的断裂失效情况。
本发明所述的铝合金防撞横梁台车试验方法替代了整车碰撞试验，简单易操作，能够模拟和分析整车正面试验中铝合金防撞横梁的折弯角度、抗弯性能、焊接强度以及可能发生的断裂失效，减少了整车碰撞样车以及整车试验，降低了开发成本，提前获取了铝合金防撞横梁在整车碰撞试验中的力学及工艺性能等，指导零部件开发及优化结构设计。
本发明通过整车碰撞仿真分析和台车碰撞仿真分析确定台车碰撞速度，避免了采用多根横梁进行台车碰撞试验来确定碰撞速度，节省了时间，提高了试验效率，降低了试验成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是整车正面碰撞示意图。
图中，1—台车，2—刚性壁障，3—铝合金防撞横梁，31—横梁本体，32—吸能盒，33—底板，4—连接构件，5—刚性墙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
参见图1，所示的铝合金防撞横梁台车试验装置，包括台车1、刚性壁障2和铝合金防撞横梁3，所述铝合金防撞横梁3左、右两端通过连接构件4固定于台车1前端，所述刚性壁障2位于台车1前方，且刚性壁障2处于台车1的中心线上。
所述铝合金防撞横梁3包括横梁本体31、吸能盒32和底板33，所述横梁本体31左、右两端后侧与吸能盒32前端固定连接，所述吸能盒32后端与底板33前侧固定连接，所述底板33后侧与连接构件4前端固定连接，所述连接构件4后端与台车1前端固定连接。
一种铝合金防撞横梁台车试验方法，其包括如下步骤：
S1，基于整车碰撞仿真分析，获取铝合金防撞横梁的第一折弯角度α，参见图2，第一折弯角度α过程为：提取整车碰撞仿真分子中碰撞后的铝合金防撞横梁与碰撞前的铝合金防撞横梁变形进行对比，选取折弯中心点A以及横梁本体两侧B、C各一点，得到碰撞后的第一折弯角度α，用来对标台车碰撞仿真分析。
S2，基于台车碰撞仿真分析，获取铝合金防撞横梁的第二折弯角度β，通过调整台车碰撞速度使得第二折弯角度β与第一折弯角度α相同，记录下对应的碰撞速度V。
S3，进行碰撞试验，驱动台车以碰撞速度V撞击刚性壁障，分析铝合金防撞横梁的断裂失效情况，包括铝合金防撞横梁与柱形刚性壁障接触的折弯部分以及吸能盒32与横梁本体31和底板33焊接的部分。若发生断裂失效证明在整车试验中同样会出现，需要对铝合金防撞横梁结构或厚度进行优化调整；若铝合金防撞横梁台车碰撞试验未发生失效现象，建议可进行整车碰撞试验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铝合金防撞横梁台车试验装置，其特征在于：包括台车（1）、刚性壁障（2）和铝合金防撞横梁（3），所述铝合金防撞横梁（3）左、右两端通过连接构件（4）固定于台车（1）前端，所述刚性壁障（2）位于台车（1）前方，且刚性壁障（2）处于台车（1）的中心线上。
2.根据权利要求1所述的铝合金防撞横梁台车试验装置，其特征在于：所述铝合金防撞横梁（3）包括横梁本体（31）、吸能盒（32）和底板（33），所述横梁本体（31）左、右两端后侧与吸能盒（32）前端固定连接，所述吸能盒（32）后端与底板（33）前侧固定连接，所述底板（33）后侧与连接构件（4）前端固定连接，所述连接构件（4）后端与台车（1）前端固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金防撞横梁台车试验装置，其特征在于：所述刚性壁障（2）呈柱形，竖直固定于刚性墙（5）上。
4.一种铝合金防撞横梁台车试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，基于整车碰撞仿真分析，获取铝合金防撞横梁的第一折弯角度α；
S2，基于台车碰撞仿真分析，获取铝合金防撞横梁的第二折弯角度β，通过调整台车碰撞速度使得第二折弯角度β与第一折弯角度α相同，记录下对应的碰撞速度V；
S3，进行碰撞试验，驱动台车以碰撞速度V撞击刚性壁障，分析铝合金防撞横梁的断裂失效情况。
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