CN114705389A - 一种车辆板材抗冲击性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料抗冲击性能测试技术领域，提供了一种车辆板材抗冲击性能测试装置，包括底座体；底座体的一端设有发射组件，另一端设有固定板；发射组件包括竖直设置的发射筒；发射筒的筒内盛放有火药包，筒口放置有撞击球；发射筒的筒口的正上方设有换向管；换向管水平设置的管口的位置设有测速组件。借此，本发明通过发射筒内的火药包爆炸产生的冲击力使撞击球获得较高的初速度，撞击待测板材。通过多组输入参数及测试结果，定性及定量的评价板材的抗冲击能力；为制定车用板材的抗冲击测试标准提供精准且丰富的数据依据。本发明结构简单，操作方便，参数的变化多，测试结果精确全面。

Description

一种车辆板材抗冲击性能测试装置
技术领域
本发明属于材料抗冲击性能测试技术领域，尤其涉及一种车辆板材抗冲击性能测试装置。
背景技术
车辆的抗撞击能力是评价车辆安全性能的关键指标之一，车用板材所制成的车身是抵抗碰撞的主体结构。
车辆在遭受撞击时的情况复杂。目前常用的整车碰撞实验，其核心目的是测试高速撞击下车辆整体的变形损毁状况。但是整车碰撞实验无法测试车身板材的抗冲击能力，尤其是抵抗高速小尺寸块状物料冲击的能力。
现有的冲击韧性实验，是用于评价材料的微观组织结构是否达标。并且实验所用的试样尺寸较小，实验装置的冲击力低，无法在宏观层面上评价板材在抵抗高速块料撞击的能力。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种车辆板材抗冲击性能测试装置，通过发射筒内的火药包爆炸产生的冲击力使撞击球获得较高的初速度，撞击待测板材。通过设定及改变多个输入参数——如火药包的火药量，撞击球的材质、重量及初始速度，撞击球的飞行距离等，得到多组测试结果——如待测板材上撞击痕迹的直径、深度以及板材自身的变形程度等。通过多组输入参数及测试结果，定性及定量的评价板材的抗冲击能力；为制定车用板材的抗冲击测试标准提供精准且丰富的数据依据。本发明结构简单，操作方便，参数的变化多，测试结果精确全面。
为了实现上述目的，本发明提供一种车辆板材抗冲击性能测试装置，包括底座体；所述底座体的一端设有发射组件，另一端设有固定板；所述固定板上设有若干用于穿接待测板材及夹紧板的穿板螺栓；待测板材夹在夹紧板及固定板之间；所述夹紧板上开设有让位孔；
所述发射组件包括竖直设置的发射筒；所述发射筒固定在筒支架上，所述筒支架固设在底座体上；所述发射筒的底部与底座体之间夹设加热柱，所述加热柱的外部套设感应线圈；发射筒的筒内盛放有火药包，筒口放置有撞击球；发射筒的筒口的正上方设有换向管；所述换向管的两个管口的朝向呈90°夹角，其中一个管口竖直朝下正对发射筒的筒口，另一个管口水平设置正对固定板；
所述换向管水平设置的管口的位置设有测速组件；所述测速组件包括安装框体；所述安装框体上设有两组光电开关；每组光电开关包括相互正对设置的发射器和接收器；发射器和接收器均连接控制单元。
根据本发明的车辆板材抗冲击性能测试装置，所述撞击球为不锈钢材质、铝合金材质或铜材质。
根据本发明的车辆板材抗冲击性能测试装置，所述固定板上也开设有让位孔。
根据本发明的车辆板材抗冲击性能测试装置，所述发射筒的筒口设有软垫层；撞击球放置到软垫层上形成面接触。
根据本发明的车辆板材抗冲击性能测试装置，所述软垫层为硅胶层或橡胶层。
根据本发明的车辆板材抗冲击性能测试装置，所述换向管正对发射筒的管口的截面形状为喇叭形。
根据本发明的车辆板材抗冲击性能测试装置，两组光电开关的距离为撞击球直径的3-5倍。
根据本发明的车辆板材抗冲击性能测试装置，所述固定板与换向管水平管口的距离为0.5米-1.5米。
本发明通过的目的在于提供一种车辆板材抗冲击性能测试装置，通过发射筒内的火药包爆炸产生的冲击力使撞击球获得较高的初速度，撞击待测板材。通过设定及改变多个输入参数——如火药包的火药量，撞击球的材质、重量及初始速度，撞击球的飞行距离等，得到多组测试结果——如待测板材上撞击痕迹的直径、深度以及板材自身的变形程度等。通过多组输入参数及测试结果，定性及定量的评价板材的抗冲击能力；为制定车用板材的抗冲击测试标准提供精准且丰富的数据依据。本发明结构简单，操作方便，参数的变化多，测试结果精确全面。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A区域的结构示意图；
图3是图2中C区域的结构示意图；
图4是图1中B向的结构示意图；
图5是图4中D向的结构示意图；
图中：1-底座体，11-换向管，12-固定板，121-支撑板，122-穿板螺栓；13-夹紧板，14-发射筒，141-火药包，142-软垫层；15-撞击球，16-筒支架，17-加热柱，171-感应线圈；2-测速组件，21-安装框体，22-发射器，23-接收器；100-待测板材。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
参见图1和图2，本发明提供了一种车辆板材抗冲击性能测试装置，包括底座体1；
所述底座体1的一端设有发射组件，另一端设有固定板12；所述固定板12上设有若干用于穿接待测板材100及夹紧板13的穿板螺栓122；待测板材100夹在夹紧板13及固定板12之间，穿板螺栓122上采用螺母拧紧固定。
所述夹紧板13上开设有让位孔；
参见图2，所述发射组件包括竖直设置的发射筒14；所述发射筒14固定在筒支架16上，所述筒支架16固设在底座体1上；所述发射筒14的底部与底座体1之间夹设加热柱17，所述加热柱17的外部套设感应线圈171；发射筒14的筒内盛放有火药包141，筒口放置有撞击球15；发射筒14的筒口的正上方设有换向管11；所述换向管11的两个管口的朝向呈90°夹角，其中一个管口竖直朝下正对发射筒14的筒口，另一个管口水平设置正对固定板12；
火药包141放入发射筒14内，其引信朝下贴在筒底。感应线圈171中通入电流使加热柱17升温，通过热传导作用加热筒底，点燃引信。火药包141内的火药爆炸产生的冲击力将撞击球15击出，使其瞬间加速到较高的速度。经过换向管11换向后，撞击球15以水平姿态飞出，最终快速撞击到待测板材100上，完成一次冲击力测试。
本发明的撞击球15可以为不锈钢材质、铝合金材质或铜材质。检验板材对不同材质及不同重量的撞击球15的抗冲击能力。
更好的，所述固定板12也开设有让位孔，撞击球15击中待测板材100后可使其充分变形，模拟车辆实际工况。
参见图3，进一步的，所述发射筒14的筒口设有软垫层142；撞击球15放置到软垫层142上形成面接触，密封性好。优选的，软垫层142为硅胶层或橡胶层。
更好的，所述换向管11正对发射筒14的管口的截面形状为喇叭形；使撞击球15顺利进入。
更好的，所述固定板12的底部设有支撑板121；在支撑板121及底座体1上钻设螺栓孔，通过紧固螺栓将固定板12固定。本领域技术人员可以在底座体1开设多组螺栓孔，便于改变固定板12与换向管11水平管口的距离，如设定该距离为0.5米-1.5米。
结合图1、图4和图5，换向管11水平设置的管口的位置设有测速组件2；所述测速组件2包括安装框体21；所述安装框体21上设有两组光电开关；每组光电开关包括相互正对设置的发射器22和接收器23；发射器22和接收器23均连接控制单元；
光电开关可以选用公知的适用开关，如红外线光电开关。
撞击球15从发射器22和接收器23之间穿过，阻挡发射器22的信号一次，并被控制单元记录。预先设置两组光电开关的距离，该距离大于撞击球15的直径；为使测试结果精确，该距离通常为撞击球15直径的3-5倍。再结合控制单元所记录的两组光电开关阻断的时间差，即可精确测定撞击球15的速度；以该速度为初始速度，评定待测板材100的抗冲击能力。
本领域技术人员可以设定及改变多个输入参数——如火药包141的火药量，撞击球15的材质、重量及初始速度，撞击球15的飞行距离等，得到多组测试结果——如待测板材100上撞击痕迹的直径、深度以及板材自身的变形程度等。通过多组输入参数及测试结果，定性及定量的评价板材的抗冲击能力；为制定车用板材的抗冲击测试标准提供精准且丰富的数据依据。
综上所述，本发明提供了一种车辆板材抗冲击性能测试装置，通过发射筒内的火药包爆炸产生的冲击力使撞击球获得较高的初速度，撞击待测板材。通过设定及改变多个输入参数——如火药包的火药量，撞击球的材质、重量及初始速度，撞击球的飞行距离等，得到多组测试结果——如待测板材上撞击痕迹的直径、深度以及板材自身的变形程度等。通过多组输入参数及测试结果，定性及定量的评价板材的抗冲击能力；为制定车用板材的抗冲击测试标准提供精准且丰富的数据依据。本发明结构简单，操作方便，参数的变化多，测试结果精确全面。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种车辆板材抗冲击性能测试装置，其特征在于，包括底座体；所述底座体的一端设有发射组件，另一端设有固定板；所述固定板上设有若干用于穿接待测板材及夹紧板的穿板螺栓；待测板材夹在夹紧板及固定板之间；所述夹紧板上开设有让位孔；
所述发射组件包括竖直设置的发射筒；所述发射筒固定在筒支架上，所述筒支架固设在底座体上；所述发射筒的底部与底座体之间夹设加热柱，所述加热柱的外部套设感应线圈；发射筒的筒内盛放有火药包，筒口放置有撞击球；发射筒的筒口的正上方设有换向管；所述换向管的两个管口的朝向呈90°夹角，且其中一个管口竖直朝下正对发射筒的筒口，另一个管口水平设置正对固定板；
所述换向管水平设置的管口的位置设有测速组件；所述测速组件包括安装框体；所述安装框体上设有两组光电开关；每组光电开关包括相互正对设置的发射器和接收器；发射器和接收器均连接控制单元。
2.根据权利要求1所述的车辆板材抗冲击性能测试装置，其特征在于，所述撞击球为不锈钢材质、铝合金材质或铜材质。
3.根据权利要求1所述的车辆板材抗冲击性能测试装置，其特征在于，所述固定板上也开设有让位孔。
4.根据权利要求1所述的车辆板材抗冲击性能测试装置，其特征在于，所述发射筒的筒口设有软垫层；撞击球放置到软垫层上形成面接触。
5.根据权利要求4所述的车辆板材抗冲击性能测试装置，其特征在于，所述软垫层为硅胶层或橡胶层。
6.根据权利要求1所述的车辆板材抗冲击性能测试装置，其特征在于，所述换向管正对发射筒的管口的截面形状为喇叭形。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的车辆板材抗冲击性能测试装置，其特征在于，两组光电开关的距离为撞击球直径的3-5倍。
8.根据权利要求7所述的车辆板材抗冲击性能测试装置，其特征在于，所述固定板与换向管水平管口的距离为0.5米-1.5米。
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