CN116086755A - 一种车辆防撞梁的实验检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆防撞梁的实验检测系统，包括梁体，所述梁体的一侧设有架体一，梁体的两端与架体一可拆卸连接，梁体的另一侧设有架体二，架体二上设有撞击块，撞击块能够在平面内不同的角度对梁体进行撞击，模拟梁体从不同的角度受撞击情况；通过不同角度的撞击时，梁体发生形变，对充分接触的压电机构施加相应的压力，驱使压电机构产生电压，从而换算出梁体的形变量；以此来检测不同方向撞击力和不同质量的撞击块对梁体造成的质量隐患，获取的数据更加准确，通过不同角度的撞击，检测数据更加全面，多频次的测量误差较小，且易于进行长期重复式的防撞梁检测。

Description

一种车辆防撞梁的实验检测系统

技术领域

本发明属于汽车防撞梁技术领域，尤其涉及一种车辆防撞梁的实验检测系统。

背景技术

防撞梁是用来减轻车辆受到震动力的一种装置，通过螺栓的形式连接在车体纵梁上。低速吸能盒可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量，尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害，通过这样就发挥了它对车辆的保护作用。

防撞梁在生产之后需要进行多方面的检验和检测，如吸能检测、形变检测、抗压检测、强度检测等等，在常规的吸能、形变、抗压、强度检测中一般需要使用重锤进行撞击，撞击之后对防撞梁的一些数据进行采集和处理，评价防撞梁的整体性能；在进行检测的操作中，通常通过形变数据来直观的对防撞梁进行抗压和吸能评价，在常规的测量方法中，通过借助于测量工具，如游标卡尺、千分尺或者光学放大法、图像处理法进行测量，测量的过程较为繁琐，测量精确度较低，微小的形变常规测量工具难以测出准确的数据；不同的测量设备和多频次的测量误差较大，不易进行长期的值守测量。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供了一种车辆防撞梁的实验检测系统，通过不同角度的撞击时，梁体发生形变，对充分接触的压电机构施加相应的压力，驱使压电机构产生电压，从而换算出梁体的形变量；以此来检测不同方向撞击力和不同质量的撞击块对梁体造成的质量隐患，获取的数据更加准确，通过不同角度的撞击，检测数据更加全面，多频次的测量误差较小，且易于进行长期重复式的防撞梁检测。

本发明提供如下技术方案：

一种车辆防撞梁的实验检测系统，包括梁体，所述梁体的一侧设有架体一，梁体的两端与架体一可拆卸连接，梁体的另一侧设有架体二，架体二上设有撞击块，撞击块能够在平面内不同的角度对梁体进行撞击，模拟梁体从不同的角度受撞击情况；

架体一上设有多个调节机构，调节机构驱动固块和压力传感器接近梁体，压力传感器的自由端设有压电机构，通过压力传感器获取触碰梁体的接触力达到设定阈值，在设定的阈值范围内，压电机构与梁体充分接触；撞击块对梁体完成任意角度撞击时，梁体发生形变时，对充分接触的压电机构施加相应的压力，驱使压电机构产生电压，从而换算出梁体的形变量；以此来检测不同方向撞击力和不同质量的撞击块对梁体造成的质量隐患。

优选的，所述架体一上设有固定杆，多组所述调节机构均设置在固定杆上，多组调节结构与梁体对应设置。

优选的，所述架体二上设有螺纹杆，所述螺纹杆与架体二通过设置的轴承转动连接，螺纹杆的一端连接有转盘，转盘带动螺纹杆转动，螺纹杆上设有移动块一，移动块一中心处开设有内螺纹孔，与螺纹杆匹配转动连接，所述移动块一的外侧壁上设有转动件，转动件另一端连接有固定框，所述固定框顶部内侧连接有吊绳，吊绳的另一端可拆卸连接有撞击块；所述移动块一的外侧壁还连接有滑环，所述滑环设置在滑杆上，所述滑环与滑杆间隙滑动连接，所述滑杆的两端均与架体二连接。

优选的，所述转动件包括固定轴，所述固定轴的一端与移动块一的外侧壁连接，所述固定轴的另一端外部套设有外管，所述外管的内侧设有内管，所述固定轴通过设置的轴承与所述内管转动连接，所述内管和外管贯穿设有插杆，所述插杆的外端连接有旋钮，插杆上设有第一弹簧，所述第一弹簧设置在外管和内管之间，第一弹簧靠近外管的一端与插杆连接，另一端自由伸缩，所述插杆上连接有挡杆，所述挡杆能够贯穿内管上开设有的通槽，所述固定轴远离梁体的一侧开设有多个凹槽，所述插杆能够与凹槽插接。

优选的，所述固定轴上共开设有十三个凹槽，十三个所述凹槽在固定轴的远离梁体的外侧壁均匀设置，每两个凹槽与固定轴的轴心连线的夹角为15°，十三个凹槽能够完成180°的转向调节。

优选的，所述调节机构包括精密丝杆，所述精密丝杆贯穿固定杆，且与固定杆间隙滑动连接，所述精密丝杆的一端连接步进电机，由步进电机驱动，精密丝杆上设有移动块二，所述移动块二通过开设的内螺纹孔与精密丝杆匹配转动连接，所述移动块二的外侧壁连接有滑块，滑块设置在滑轨上，所述滑轨的一端与固定杆连接。

优选的，所述移动块二的另一侧连接有固块，所述固块靠近梁体的一端连接有压力传感器，所述压力传感器的端部设有压电机构。

优选的，所述压电机构包括横板，横板与压力传感器连接，横板的另一侧设有多组压电件，所述压电件包括伸缩件一和伸缩件二，伸缩件一和伸缩件二的结构相同，所述伸缩件一与伸缩件二之间连接有整流器，伸缩件一与伸缩件二通过整流器对称连接；所述横板与伸缩件一连接，伸缩件二的另一端连接有压板，所述整流器串联连接有压电陶瓷片，压电陶瓷片的另一端连接固定杆，所述固定杆与横板连接。

优选的，所述伸缩件一和伸缩件二均包括套管，套管的一端设有导向杆，所述导向杆的另一端与整流器连接，所述套管和导向杆的外侧设有第二弹簧，第二弹簧一端与导向杆连接，另一端与套管外筹备连接。

优选的，所述套管内侧壁开设有滑槽，所述导向杆位于套管内部的一端部设有限位块，所述限位块的两端对称连接有滑动块，所述滑动块与滑槽匹配滑动连接。

优选的，压电件共设有八组，八组压电件呈两列分布在横板和压板之间，每列设有四组压电件，每组压电件的整流器通过导线相互串联。

优选的，所述压力传感器为弹性式压力传感器。

优选的，所述压电传感器连接有单片机，单片机连接有上位机和显示器，单片机设有控制器，控制器控制丝杆电机驱动，控制器连接有数据采集卡，数据采集卡通过导线与整流器进行连接，获取压电数据。

另外，使用该检测系统的检测方法包括以下步骤：步骤一，将待检测的防撞梁通过螺栓固定在架体一上，通过步进电机调节每个压电传感器和压电组件与防撞梁之间的距离，使防撞梁与压电组件密接；

步骤二，通过摇动转盘，带动移动块一在螺纹杆上移动，调节到合适的待检测位置，停止摇动，通过移动时的设置便于对防撞梁不同的位置进行质量检测；

步骤三，停止转动转盘之后，通过转动件调节撞击块与防撞梁的角度，便于得到不同的角度下撞击防撞梁的数据，获取更加全面的撞击数据；撞击过程中，首先转动转动件使撞击块与防撞梁呈90°，通过插杆与凹槽进行插合固定转动件，撞击块进行撞击，此时插杆位于13个凹槽的中间凹槽位置；撞击完成之后，向左、向右依次调节一个凹槽的位置进行插合，每次调节的角度为15°进行撞击，获取不同角度下防撞梁的撞击形变数据，便于后期数据分析获取更精确的防撞质量数据。

在步骤一中，通过上位机设定压力传感器与梁体之间接触力的阈值f1，和允许误差δ，开启电源之后，步进电机初始化动作，之后控制器的限位开关开启步进电机，步进电机通过设置的精密丝杆控制固块向靠近梁体的一侧缓慢移动，直到压力传感器缓慢触碰到梁体，压力传感器检测的压力值f2逐渐增大，当检测到实际压力值满足|f1-f2|<δ时，控制器发送指令，步进电机停止工作，此时将移动块一在精密丝杆上的位置记为初始位置，即梁体形变的初始测量数据，由于梁体具有弧度，每组调节机构的初始位置不相同，分别进行记录；当梁体受到正面撞击之后，梁体会朝向压电传感器端发生形变，形变的过程中，会挤压压力传感器，压力传感器受到压力之后，压力传感器检测的压力值f2增大，当形变较大时|f1-f2|>δ，单片机向步进电机发送指令，控制压力传感器远离梁体，此过程中f2减小，直到f2满足：f1-δ<f2<f1+δ；上述过程中控制器通过获取步进电机的转动角速度得到传感器移动的距离，其中，单片机每发出一次指令，步进电机旋转固定的角度，根据指令脉冲数计算步进电机的转动角度，得到传感器的移动距离即为梁体的形变量，从而获取梁体的吸能、硬度等数据。

在梁体的形变过程中，若压力传感器检测的压力值f2增大过程中，当梁体形变较小时，若满足|f1-f2|<δ时，压力变化在允许的误差范围内，单片机不向步进电机发送移动指令，步进电机不工作，无法获取步进电机转动的角度；为了增加形变测量的精确度，通过设置的压电机构，在压力传感器检测的压力值在误差范围内时，压电机构的弹性组件一和弹性组件二发生形变，形变的过程中，导向杆收缩至套管内，使弹性组件一和弹性组件二的长度变短，从而带动压陶瓷片发生形变，产生振动，使压电陶瓷片的两侧产生电压，通过整流器和数据采集卡传输至单片机中，单片机传输至上位机，上位机通过采集的电压数据换算出梁体的微小形变量，避免了压力传感器在梁体受到微小的形变之后，不能检测出来形变量；从而进一步增加梁体形变测量的准确性。

另外，压电陶瓷片通过设置的伸缩件一和伸缩件二，有效延长了振动的衰减时间，并且提高压电陶瓷片的振幅，产生有效电压，增加了电压测量的准确性，从而进一步提升梁体型变量的准确性；所述压电陶瓷片的厚度d满足1-5mm，振幅A满足7.03·10^-7m-5.38·10^-7m；所述压电陶瓷片的衰减时间t与压电陶瓷片的厚度d、振幅A、第二弹簧的弹性系数k、型变量x之间满足，t≤β·k(d+A)/x≤3t；上式中型变量单位为mm，β为关系系数，取值范围为0.038-0.12；上式为经验公式，只进行数值计算。由于所述压电陶瓷片为柔性振动设置，在受到梁体的外部激励力的作用下产生振动，若产生的激励力过大，则会影响其工作的稳定性，严重时会导致其失稳失效，甚至损坏；若振动过小，则不足以产生电压对梁体的形变进行测量，为了提升压电陶瓷片工作的稳定性，而且保证测量的精确度，所述压电陶瓷片的外激励q与压电陶瓷片的质量m，刚度K，压电陶瓷片的总位移B之间满足：q＝λ·B(m+K)；上式中，λ为关系系数，取值范围为0.89-3.65；外激励力由伸缩件一和伸缩件二、梁体的碰撞力F之和，伸缩件一和伸缩件二的型变量之和等于压电陶瓷片的总位移B，即q＝kB+F；结合上式知，kB+F＝λ·B(m+K)；此公式只进行数值计算。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明一种车辆防撞梁的实验检测系统，通过不同角度的撞击时，梁体发生形变，对充分接触的压电机构施加相应的压力，驱使压电机构产生电压，从而换算出梁体的形变量；以此来检测不同方向撞击力和不同质量的撞击块对梁体造成的质量隐患，获取的数据更加准确，通过不同角度的撞击，检测数据更加全面，多频次的测量误差较小，且易于进行长期重复式的防撞梁检测。

(2)本发明一种车辆防撞梁的实验检测系统，通过设置的转动件，配合固定轴开设的凹槽，每次调节固定的角度进行撞击，获取不同角度下防撞梁的撞击形变数据，便于后期数据分析获取更精确的防撞质量数据，增加了操作的方便性。

(3)本发明一种车辆防撞梁的实验检测系统，通过设置的压电传感器模块在型变量较大时候进行测量，结合压电机构在梁体型型变量小的时候进行测量，两者相互结合，相互促进了梁体形变量测量的准确性，便于后续获取梁体的硬度、吸能等数据。

(4)本发明一种车辆防撞梁的实验检测系统，通过设置的伸缩件一和伸缩件二，有效延长了振动的衰减时间，并且提高压电陶瓷片的振幅，产生有效电压，增加了电压测量的准确性，从而进一步提升梁体型变量的准确性。

(5)本发明一种车辆防撞梁的实验检测系统，通过限定压电陶瓷片的衰减时间与压电陶瓷片的厚度、振幅、第二弹簧的弹性系数、型变量之间的关系，有效延长了振动的衰减时间，增加了电压测量的准确性。

(6)本发明一种车辆防撞梁的实验检测系统，通过限定压电陶瓷片的外激励与压电陶瓷片的质量，刚度，压电陶瓷片的总位移之间的关系，提升压电陶瓷片工作的稳定性，而且保证测量的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的整体结构俯视图。

图2是本发明的撞击结构示意图。

图3是本发明的转动件内部结构示意图。

图4是本发明的通孔结构示意图。

图5是本发明的固定轴结构示意图。

图6是本发明的调节机构示意图。

图7是本发明的压电机构示意图。

图8是本发明的压电机构侧视图。

图9是本发明的套管与导向杆连接结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-5所示，一种车辆防撞梁的实验检测系统，包括梁体4，所述梁体4的一侧设有架体一1，梁体4的两端与架体一1可拆卸连接，梁体4的另一侧设有架体二5，架体二5上设有撞击块14，撞击块14能够在平面内不同的角度对梁体4进行撞击，模拟梁体4从不同的角度受撞击情况；

架体一1上设有多个调节机构3，调节机构3驱动固块34和压力传感器35接近梁体4，压力传感器35的自由端设有压电机构36，通过压力传感器35获取触碰梁体4的接触力达到设定阈值，在设定的阈值范围内，压电机构36与梁体4充分接触；撞击块14对梁体4完成任意角度撞击时，梁体4发生形变时，对充分接触的压电机构36施加相应的压力，驱使压电机构36产生电压，从而换算出梁体4的形变量；以此来检测不同方向撞击力和不同质量的撞击块14对梁体4造成的质量隐患。

所述架体二5上设有螺纹杆6，所述螺纹杆6与架体二5通过设置的轴承转动连接，螺纹杆6的一端连接有转盘7，转盘7带动螺纹杆6转动，螺纹杆6上设有移动块一8，移动块一8中心处开设有内螺纹孔，与螺纹杆6匹配转动连接，所述移动块一8的外侧壁上设有转动件12，转动件12另一端连接有固定框9，所述固定框9顶部内侧连接有吊绳13，吊绳13的另一端可拆卸连接有撞击块14；所述移动块一8的外侧壁还连接有滑环15，所述滑环15设置在滑杆10上，所述滑环15与滑杆10间隙滑动连接，所述滑杆10的两端均与架体二5连接。

所述转动件12包括固定轴11，所述固定轴11的一端与移动块一8的外侧壁连接，所述固定轴11的另一端外部套设有外管121，所述外管121的内侧设有内管122，所述固定轴11通过设置的轴承与所述内管122转动连接，所述内管122和外管121贯穿设有插杆123，所述插杆123的外端连接有旋钮124，插杆123上设有第一弹簧125，所述第一弹簧125设置在外管121和内管122之间，第一弹簧125靠近外管121的一端与插杆123连接，另一端自由伸缩，所述插杆123上连接有挡杆126，所述挡杆126能够贯穿内管122上开设有的通槽127，所述固定轴11远离梁体4的一侧开设有多个凹槽111，所述插杆123能够与凹槽111插接。

所述固定轴11上共开设有十三个凹槽111，十三个所述凹槽111在固定轴11的远离梁体4的外侧壁均匀设置，每两个凹槽111与固定轴11的轴心连线的夹角为15°，十三个凹槽111能够完成180°的转向调节。

实施例二：

请参考图6-9，在实施例一的基础上，所述架体一1上设有固定杆3662，多组所述调节机构3均设置在固定杆3662上，多组调节结构与梁体4对应设置。

所述调节机构3包括精密丝杆31，所述精密丝杆31贯穿固定杆3662，且与固定杆3662间隙滑动连接，所述精密丝杆31的一端连接步进电机32，由步进电机32驱动，精密丝杆31上设有移动块二33，所述移动块二33通过开设的内螺纹孔与精密丝杆31匹配转动连接，所述移动块二33的外侧壁连接有滑块38，滑块38设置在滑轨37上，所述滑轨37的一端与固定杆3662连接。

所述移动块二33的另一侧连接有固块34，所述固块34靠近梁体4的一端连接有压力传感器35，所述压力传感器35的端部设有压电机构36。

所述压电机构36包括横板361，横板361与压力传感器35连接，横板361的另一侧设有多组压电件，所述压电件包括伸缩件一362和伸缩件二363，伸缩件一362和伸缩件二363的结构相同，所述伸缩件一362与伸缩件二363之间连接有整流器364，伸缩件一362与伸缩件二363通过整流器364对称连接；所述横板361与伸缩件一362连接，伸缩件二363的另一端连接有压板368，所述整流器364串联连接有压电陶瓷片365，压电陶瓷片365的另一端连接固定杆3662，所述固定杆3662与横板361连接。所述伸缩件一362和伸缩件二363均包括套管3621，套管3621的一端设有导向杆3622，所述导向杆3622的另一端与整流器364连接，所述套管3621和导向杆3622的外侧设有第二弹簧3633，第二弹簧3633一端与导向杆3622连接，另一端与套管3621外筹备连接。所述套管3621内侧壁开设有滑槽3624，所述导向杆3622位于套管3621内部的一端部设有限位块3625，所述限位块3625的两端对称连接有滑动块3626，所述滑动块3626与滑槽3624匹配滑动连接。

压电件共设有八组，八组压电件呈两列分布在横板361和压板368之间，每列设有四组压电件，每组压电件的整流器364通过导线367相互串联。

所述压力传感器35为弹性式压力传感器35。所述压电传感器连接有单片机，单片机连接有上位机和显示器，单片机设有控制器，控制器控制丝杆电机驱动，控制器连接有数据采集卡，数据采集卡通过导线367与整流器364进行连接，获取压电数据。

压电陶瓷片365通过设置的伸缩件一362和伸缩件二363，有效延长了振动的衰减时间，并且提高压电陶瓷片365的振幅，产生有效电压，增加了电压测量的准确性，从而进一步提升梁体4型变量的准确性；所述压电陶瓷片365的厚度d满足1-5mm，振幅A满足7.03·10^-7m-5.38·10^-7m；所述压电陶瓷片365的衰减时间t与压电陶瓷片365的厚度d、振幅A、第二弹簧3633的弹性系数k、型变量x之间满足，t≤β·k(d+A)/x≤3t；上式中型变量单位为mm，β为关系系数，取值范围为0.038-0.12；上式为经验公式，只进行数值计算。由于所述压电陶瓷片365为柔性振动设置，在受到梁体4的外部激励力的作用下产生振动，若产生的激励力过大，则会影响其工作的稳定性，严重时会导致其失稳失效，甚至损坏；若振动过小，则不足以产生电压对梁体4的形变进行测量，为了提升压电陶瓷片365工作的稳定性，而且保证测量的精确度，所述压电陶瓷片365的外激励q与压电陶瓷片365的质量m，刚度K，压电陶瓷片365的总位移B之间满足：q＝λ·B(m+K)；上式中，λ为关系系数，取值范围为0.89-3.65；外激励力由伸缩件一362和伸缩件二363、梁体4的碰撞力F之和，伸缩件一362和伸缩件二363的型变量之和等于压电陶瓷片365的总位移B，即q＝kB+F；结合上式知，kB+F＝λ·B(m+K)；此公式只进行数值计算。

实施例三：

在实施例一的基础上，使用该检测系统的检测方法包括以下步骤：步骤一，将待检测的防撞梁通过螺栓固定在架体一1上，通过步进电机32调节每个压电传感器和压电组件与防撞梁之间的距离，使防撞梁与压电组件密接；

步骤二，通过摇动转盘7，带动移动块一8在螺纹杆6上移动，调节到合适的待检测位置，停止摇动，通过移动时的设置便于对防撞梁不同的位置进行质量检测；

步骤三，停止转动转盘7之后，通过转动件12调节撞击块14与防撞梁的角度，便于得到不同的角度下撞击防撞梁的数据，获取更加全面的撞击数据；撞击过程中，首先转动转动件12使撞击块14与防撞梁呈90°，通过插杆123与凹槽111进行插合固定转动件12，撞击块14进行撞击，此时插杆123位于13个凹槽111的中间凹槽111位置；撞击完成之后，向左、向右依次调节一个凹槽111的位置进行插合，每次调节的角度为15°进行撞击，获取不同角度下防撞梁的撞击形变数据，便于后期数据分析获取更精确的防撞质量数据。

在步骤一中，通过上位机设定压力传感器35与梁体4之间接触力的阈值f1，和允许误差δ，开启电源之后，步进电机32初始化动作，之后控制器的限位开关开启步进电机32，步进电机32通过设置的精密丝杆31控制固块34向靠近梁体4的一侧缓慢移动，直到压力传感器35缓慢触碰到梁体4，压力传感器35检测的压力值f2逐渐增大，当检测到实际压力值满足|f1-f2|<δ时，控制器发送指令，步进电机32停止工作，此时将移动块一8在精密丝杆31上的位置记为初始位置，即梁体4形变的初始测量数据，由于梁体4具有弧度，每组调节机构3的初始位置不相同，分别进行记录；当梁体4受到正面撞击之后，梁体4会朝向压电传感器端发生形变，形变的过程中，会挤压压力传感器35，压力传感器35受到压力之后，压力传感器35检测的压力值f2增大，当形变较大时|f1-f2|>δ，单片机向步进电机32发送指令，控制压力传感器35远离梁体4，此过程中f2减小，直到f2满足：f1-δ<f2<f1+δ；上述过程中控制器通过获取步进电机32的转动角速度得到传感器移动的距离，其中，单片机每发出一次指令，步进电机32旋转固定的角度，根据指令脉冲数计算步进电机32的转动角度，得到传感器的移动距离即为梁体4的形变量，从而获取梁体4的吸能、硬度等数据。

在梁体4的形变过程中，若压力传感器35检测的压力值f2增大过程中，当梁体4形变较小时，若满足|f1-f2|<δ时，压力变化在允许的误差范围内，单片机不向步进电机32发送移动指令，步进电机32不工作，无法获取步进电机32转动的角度；为了增加形变测量的精确度，通过设置的压电机构36，在压力传感器35检测的压力值在误差范围内时，压电机构36的弹性组件一和弹性组件二发生形变，形变的过程中，导向杆3622收缩至套管3621内，使弹性组件一和弹性组件二的长度变短，从而带动压陶瓷片发生形变，产生振动，使压电陶瓷片365的两侧产生电压，通过整流器364和数据采集卡传输至单片机中，单片机传输至上位机，上位机通过采集的电压数据换算出梁体4的微小形变量，避免了压力传感器35在梁体4受到微小的形变之后，不能检测出来形变量；从而进一步增加梁体4形变测量的准确性。

通过上述技术方案得到的装置是一种车辆防撞梁的实验检测系统，通过不同角度的撞击时，梁体发生形变，对充分接触的压电机构施加相应的压力，驱使压电机构产生电压，从而换算出梁体的形变量；以此来检测不同方向撞击力和不同质量的撞击块对梁体造成的质量隐患，获取的数据更加准确，通过不同角度的撞击，检测数据更加全面，多频次的测量误差较小，且易于进行长期重复式的防撞梁检测。通过设置的转动件，配合固定轴开设的凹槽，每次调节固定的角度进行撞击，获取不同角度下防撞梁的撞击形变数据，便于后期数据分析获取更精确的防撞质量数据，增加了操作的方便性。通过设置的压电传感器模块在型变量较大时候进行测量，结合压电机构在梁体型型变量小的时候进行测量，两者相互结合，相互促进了梁体形变量测量的准确性，便于后续获取梁体的硬度、吸能等数据。通过设置的伸缩件一和伸缩件二，有效延长了振动的衰减时间，并且提高压电陶瓷片的振幅，产生有效电压，增加了电压测量的准确性，从而进一步提升梁体型变量的准确性。通过限定压电陶瓷片的衰减时间与压电陶瓷片的厚度、振幅、第二弹簧的弹性系数、型变量之间的关系，有效延长了振动的衰减时间，增加了电压测量的准确性。通过限定压电陶瓷片的外激励与压电陶瓷片的质量，刚度，压电陶瓷片的总位移之间的关系，提升压电陶瓷片工作的稳定性，而且保证测量的精确度。

本发明中未详细阐述的其它技术方案均为本领域的现有技术，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，包括梁体(4)，所述梁体(4)的一侧设有架体一(1)，梁体(4)的两端与架体一(1)可拆卸连接，梁体(4)的另一侧设有架体二(5)，架体二(5)上设有撞击块(14)，撞击块(14)能够在平面内不同的角度对梁体(4)进行撞击，模拟梁体(4)从不同的角度受撞击情况；

架体一(1)上设有多个调节机构(3)，调节机构(3)驱动固块(34)和压力传感器(35)接近梁体(4)，压力传感器(35)的自由端设有压电机构(36)，通过压力传感器(35)获取触碰梁体(4)的接触力达到设定阈值，在设定的阈值范围内，压电机构(36)与梁体(4)充分接触；撞击块(14)对梁体(4)完成任意角度撞击时，梁体(4)发生形变时，对充分接触的压电机构(36)施加相应的压力，驱使压电机构(36)产生电压，从而换算出梁体(4)的形变量；以此来检测不同方向撞击力和不同质量的撞击块(14)对梁体(4)造成的质量隐患。

2.根据权利要求1所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述架体一(1)上设有固定杆(366)(2)，多组所述调节机构(3)均设置在固定杆(366)(2)上，多组调节结构与梁体(4)对应设置。

3.根据权利要求1所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述架体二(5)上设有螺纹杆(6)，所述螺纹杆(6)与架体二(5)通过设置的轴承转动连接，螺纹杆(6)的一端连接有转盘(7)，转盘(7)带动螺纹杆(6)转动，螺纹杆(6)上设有移动块一(8)，移动块一(8)中心处开设有内螺纹孔，与螺纹杆(6)匹配转动连接，所述移动块一(8)的外侧壁上设有转动件(12)，转动件(12)另一端连接有固定框(9)，所述固定框(9)顶部内侧连接有吊绳(13)，吊绳(13)的另一端可拆卸连接有撞击块(14)；所述移动块一(8)的外侧壁还连接有滑环(15)，所述滑环(15)设置在滑杆(10)上，所述滑环(15)与滑杆(10)间隙滑动连接，所述滑杆(10)的两端均与架体二(5)连接。

4.根据权利要求3所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述转动件(12)包括固定轴(11)，所述固定轴(11)的一端与移动块一(8)的外侧壁连接，所述固定轴(11)的另一端外部套设有外管(121)，所述外管(121)的内侧设有内管(122)，所述固定轴(11)通过设置的轴承与所述内管(122)转动连接，所述内管(122)和外管(121)贯穿设有插杆(123)，所述插杆(123)的外端连接有旋钮(124)，插杆(123)上设有第一弹簧(125)，所述第一弹簧(125)设置在外管(121)和内管(122)之间，第一弹簧(125)靠近外管(121)的一端与插杆(123)连接，另一端自由伸缩，所述插杆(123)上连接有挡杆(126)，所述挡杆(126)能够贯穿内管(122)上开设有的通槽(127)，所述固定轴(11)远离梁体(4)的一侧开设有多个凹槽(111)，所述插杆(123)能够与凹槽(111)插接。

5.根据权利要求4所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述固定轴(11)上共开设有十三个凹槽(111)，十三个所述凹槽(111)在固定轴(11)的远离梁体(4)的外侧壁均匀设置，每两个凹槽(111)与固定轴(11)的轴心连线的夹角为15°，十三个凹槽(111)能够完成180°的转向调节。

6.根据权利要求1所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述调节机构(3)包括精密丝杆(31)，所述精密丝杆(31)贯穿固定杆(366)(2)，且与固定杆(366)(2)间隙滑动连接，所述精密丝杆(31)的一端连接步进电机(32)，由步进电机(32)驱动，精密丝杆(31)上设有移动块二(33)，所述移动块二(33)通过开设的内螺纹孔与精密丝杆(31)匹配转动连接，所述移动块二(33)的外侧壁连接有滑块(38)，滑块(38)设置在滑轨(37)上，所述滑轨(37)的一端与固定杆(366)(2)连接。

7.根据权利要求6所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述移动块二(33)的另一侧连接有固块(34)，所述固块(34)靠近梁体(4)的一端连接有压力传感器(35)，所述压力传感器(35)的端部设有压电机构(36)。

8.根据权利要求7所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述压电机构(36)包括横板(361)，横板(361)与压力传感器(35)连接，横板(361)的另一侧设有多组压电件，所述压电件包括伸缩件一(362)和伸缩件二(363)，伸缩件一(362)和伸缩件二(363)的结构相同，所述伸缩件一(362)与伸缩件二(363)之间连接有整流器(364)，伸缩件一(362)与伸缩件二(363)通过整流器(364)对称连接；所述横板(361)与伸缩件一(362)连接，伸缩件二(363)的另一端连接有压板(368)，所述整流器(364)串联连接有压电陶瓷片(365)，压电陶瓷片(365)的另一端连接固定杆(366)(2)，所述固定杆(366)(2)与横板(361)连接。

9.根据权利要求8所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述伸缩件一(362)和伸缩件二(363)均包括套管(3621)，套管(3621)的一端设有导向杆(3622)，所述导向杆(3622)的另一端与整流器(364)连接，所述套管(3621)和导向杆(3622)的外侧设有第二弹簧(3633)，第二弹簧(3633)一端与导向杆(3622)连接，另一端与套管(3621)外筹备连接。

10.根据权利要求9所述的一种车辆防撞梁的实验检测系统，其特征在于，所述套管(3621)内侧壁开设有滑槽(3624)，所述导向杆(3622)位于套管(3621)内部的一端部设有限位块(3625)，所述限位块(3625)的两端对称连接有滑动块(3626)，所述滑动块(3626)与滑槽(3624)匹配滑动连接。

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