CN207764046U - 一种a柱上边梁静态加载试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的A柱上边梁静态加载试验装置，包括数据采集装置和固定A柱上边梁的工装固定装置；数据采集装置包括横架、静态加载力驱动部件、加载压头和数据采集部件；所述静态加载力驱动部件上设置有伸缩杆；横架设置在A柱上边梁的上方，静态加载力驱动部件悬置于横架底部，伸缩杆竖直设置并对准固定在工装固定装置上的上边梁，加载压头设置在伸缩杆的前端，数据采集部件设置在加载压头上。通过本实用新型的汽车A柱上边梁静态加载试验装置，测试方式简单，测试结果直观，能够方便获得准确的汽车A柱上边梁静态耐挤压强度数据，能够在A柱上边梁设计和轻量化开发阶段完成对A柱上边梁耐挤压强度性能的评估，缩短开发周期，降低开发成本。

Description

一种A柱上边梁静态加载试验装置

技术领域

本实用新型属于汽车零部件实验设备技术领域，更具体地说，是涉及一种A柱上边梁静态加载试验装置。

背景技术

在各种汽车碰撞事故形态中，侧面碰撞是造成乘员重伤和死亡的主要事故类型，由于乘员与车门内板之间的距离较小，一旦受到柱状物碰撞，乘员将受到强烈贯入的冲击载荷作用，人体损伤涉及到头部、胸部、腹部、骨盆以及上下肢，其中头部和胸部损伤机率高达33%，腹部或骨盆为16%。据有关数据统计，我国由于车与柱状物发生侧面碰撞事故而导致乘员死亡占了整个侧面碰撞事故乘员死亡案例的38%。侧面柱碰撞也是国内外汽车的主要测试评价法规之一。整车柱碰撞测试是评价车辆侧面柱碰撞安全性最直观、最简洁的方法，可以得到评价汽车安全性能的各项指标和参数，为汽车的下一步设计和结构改进提供依据和工程基础，但该方法是在整车状态下的试验，试验样车准备周期长、开发成本昂贵。在整车柱碰撞测试中，A柱上边梁是重要的承力部件，它的耐挤压强度是影响柱碰撞性能的重要指标，随着汽车轻量化及安全性需求的不断提升，A柱上边梁日益广泛采用超高强度钢，在对A柱上边梁进行优化匹配设计时，往往需要进行多次重复性整车碰撞测试，并且在碰撞过程中的涉及A柱上边梁的结构变形情况和耐挤压力的提取比较困难，严重制约着整车的开发进程。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中存在的不足，提供一种结构简单的A柱上边梁静态加载试验装置，能够方便快捷地完成汽车A柱上边梁的静态加载试验，获得高精度的A柱上边梁静态耐挤压强度试验数据，快速完成开发过程中不同结构、不同材料的A柱上边梁性能对比，规避了进行柱碰撞所需要的整车、大型场地和昂贵的试验装置，并且缩短了车型开发周期，有效降低了开发成本。

要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型为一种A柱上边梁静态加载试验装置，包括数据采集装置和固定A柱上边梁的工装固定装置；所述数据采集装置包括横架、静态加载力驱动部件、加载压头和数据采集部件；所述静态加载力驱动部件上设置有伸缩杆；所述横架设置在A柱上边梁的上方，所述静态加载力驱动部件悬置于横架底部，所述伸缩杆竖直设置并对准固定在工装固定装置上的上边梁，所述加载压头设置在伸缩杆的前端，所述数据采集部件设置在加载压头上。

进一步，所述工装固定装置包括前工装和后工装；所述A柱上边梁的前端固定在前工装上，其后端设置在后工装上。

更进一步，所述前工装包括前工装固定板、竖直固定设置在前工装固定板上的前工装支撑柱、设置在前工装支撑柱上的前工装连接板和设置在前工装连接板上的A柱上边梁前安装板；所述A柱上边梁的前端通过A柱上边梁前安装板固定在前工装连接板上。

更进一步，在前工装固定板和前工装支撑柱的连接处还设置有加强筋板。

进一步，所述后工装包括后工装固定板、竖直固定设置在后工装固定板上的后工装支撑柱、设置在后工装支撑柱上的限位结构和在限位结构内滑动的A柱上边梁后安装板；所述限位结构面向前工装的一侧开口，其他三面设置有约束A柱上边梁后安装板的约束板，三面所述的约束板构成滑槽；所述A柱上边梁后安装板与A柱上边梁的后端固定连接；所述A柱上边梁的后端通过A柱上边梁后安装板设置在滑槽内。

更进一步，所述A柱上边梁后端与A柱上边梁后安装板焊接。

更进一步，还包括实验台，所述工装固定装置设置在试验台上。

常规的静态加载实验，沿加载方向样件截面需要为拱形，两端进行全约束，这样输出的静态耐挤压强度-时间曲线类似抛物线，会出现峰值。而对于A柱上边梁这种前后端在一个平面且沿加载方向截面平直，如采用常规的约束的方式，输出的静态耐挤压强度是一条随时间一直上升的曲线，不会出现峰值，不利于进行结果的对比，所以加载试验装置设置为一端约束，另一端仅放开前后方向滑移自由度。

本实用新型所述的A柱上边梁静态加载试验装置，在需要获得汽车A柱上边梁静态耐挤压强度试验数据时，不需要通过进行整车碰撞试验来获取，并且也不再需要整车碰撞试验所需的大型场地及大量复杂的试验设备。采用本实用新型所述的A柱上边梁静态加载试验装置，在进行汽车A柱上边梁静态加载试验时，只需要将A柱上边梁固定在A柱上边梁静态加载试验装置上，A柱上边梁前端与前工装连接板连接，A柱上边梁后端设置在限位结构，而通过A柱上边梁的位置调节，满足不同车型的A柱上边梁对位置的需求，这样，就实现了A柱上边梁的位置定位和固定，然后通过静压实验装置对A柱上边梁进行静态加载，在静态加载过程中，数据采集部件同时会采集耐挤压强度试验数据，从而方便快捷地完成汽车A柱上边梁的静态加载试验。通过本实用新型的A柱上边梁静态加载试验装置进行汽车A柱上边梁静态加载试验的方法，步骤简单，投入成本少，只需要在对A柱上边梁进行固定后，通过A柱上边梁静态加载试验装置对A柱上边梁进行静态加载，就能方便快捷完成静态加载试验，并且能够获取准确可靠的试验数据，完成对A柱上边梁耐挤压强度的评估，缩短车型开发周期，有效降低开发成本。

本实用新型所述的A柱上边梁静态加载试验装置结构简单，获取实验数据步骤简单，能够方便快捷地完成汽车A柱上边梁静态加载试验，获得准确的汽车A柱上边梁耐挤压强度试验数据，同时能够确保性能试验数据精度高，规避了进行柱碰撞所需要的整车、大型场地和昂贵的试验装置，并且缩短了车型开发周期，有效降低了开发成本。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本实用新型所述的A柱上边梁静压试验装置的结构示意图；

图2为图1所述的A柱上边梁静压试验装置的前工装的结构示意图；

图3为图1所述的A柱上边梁静压试验装置的后工装的结构示意图；

其中：1、A柱上边梁；2、横架；3、静态加载力驱动部件；4、加载压头；5、数据采集部件；6、伸缩杆；7、前工装；71、前工装固定板；72、前工装支撑柱；73、前工装连接板；74、A柱上边梁前安装板；75、加强筋板；8、后工装；81、后工装固定板；82、后工装支撑柱；83、限位结构；83-1、约束板；83-2、滑槽；84、A柱上边梁后安装板；9、试验台。

具体实施方式

下面结合附图给出一个非限定的实施例对本实用新型作进一步的阐述。但是应该理解，这些描述只是示例的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如附图1所示，本实用新型为一种A柱上边梁1静态加载试验装置，包括数据采集装置和固定A柱上边梁1的工装固定装置；所述数据采集装置包括横架2、静态加载力驱动部件3、加载压头4和数据采集部件5；所述静态加载力驱动部件3上设置有伸缩杆6；所述横架2设置在A柱上边梁1的上方，所述静态加载力驱动部件3悬置于横架2底部，所述伸缩杆6竖直设置并对准固定在工装固定装置上的上边梁，所述加载压头4设置在伸缩杆6的前端，所述数据采集部件5设置在加载压头4上。所述工装固定装置包括前工装7和后工装8；所述A柱上边梁1的前端固定在前工装7上，其后端设置在后工装8上。

如附图2所示，所述前工装7包括前工装固定板71、竖直固定设置在前工装固定板71上的前工装支撑柱72、设置在前工装支撑柱72上的前工装连接板73和设置在前工装连接板73上的A柱上边梁前安装板74；所述A柱上边梁1的前端通过A柱上边梁前安装板74固定在前工装连接板73上。在前工装固定板71和前工装支撑柱72的连接处还设置有加强筋板75。

如附图3所示，所述后工装8包括后工装固定板81、竖直固定设置在后工装固定板81上的后工装支撑柱82、设置在后工装支撑柱82上的限位结构83和在限位结构83内滑动的滑A柱上边梁后安装板84；所述限位结构83面向前工装7的一侧开口，其他三面设置有约束滑A柱上边梁后安装板84的约束板83-1，三面所述的约束板83-1构成滑槽83-2；所述滑A柱上边梁后安装板84与A柱上边梁1的后端固定连接；所述A柱上边梁1的后端通过滑A柱上边梁后安装板84设置在滑槽83-2内。所述A柱上边梁1后端与滑A柱上边梁后安装板84焊接。还包括实验台，所述工装固定装置设置在试验台9上。

所述的A柱上边梁1包括前工装7和后工装8，A柱上边梁前安装板74与前工装连接板73连接，滑A柱上边梁后安装板84放置在后工装8限位结构83的滑槽83-2内，而前工装7和后工装8安装在试验台9上，这样，能够分别实现A柱上边梁前安装板74与滑A柱上边梁后安装板84的可靠连接和定位，便于A柱上边梁1安装，从而能够确保可靠完成A柱上边梁1静态加载试验，在有效获取试验数据的同时，能够确保A柱上边梁1静态加载试验装置的A柱上边梁1前工装7和后工装8不会变形，只需更换A柱上边梁前安装板74和滑A柱上边梁后安装板84，就能够确保A柱上边梁1静态加载试验装置可以重复使用，从而节约试验成本。

上述结构，在需要获得汽车A柱上边梁1耐挤压强度性能数据时，不需要进行整车碰撞试验来获取，并且也不再需要整车碰撞试验所需的大型场地及大量复杂的试验设备。采用本实用新型所述的A柱上边梁1静态加载试验装置，在进行汽车A柱上边梁1静态加载试验时，只需要将A柱上边梁1固定在工装固定装置上，A柱上边梁1前端与前工装连接板73连接，A柱上边梁1后端放置在限位结构83上，而通过前工装7和后工装8的位置调节，满足不同车型的A柱上边梁1对位置的需求，这样，就实现了A柱上边梁1的位置定位和固定，然后通过数据采集装置对A柱上边梁1进行静态加载，在静态加载过程中，数据采集部件5同时会采集耐挤压强度试验数据，从而方便快捷地完成汽车A柱上边梁1的静态加载试验。本实用新型所述的A柱上边梁1静态加载试验装置，能够方便快捷地完成汽车A柱上边梁1静态加载试验，获得准确的A柱上边梁1耐挤压强度性能试验数据，实验过程平缓，能够确保性能试验数据精度高，避免了采用整车进行碰撞所需要的大型场地及复杂的试验装置，能够在A柱上边梁1设计和轻量化开发阶段完成对A柱上边梁1耐挤压强度的评估，缩短车型开发周期，有效降低开发成本。

所述的前工装7一端通过前工装固定板71与试验台9连接，前工装7另一端通过前工装连接板73与A柱上边梁前安装板74连接，前工装固定板71和前工装连接板73通过前工装支撑柱72连接，所述前工装7呈水平状态布置，所述的A柱上边梁前安装板74为方形板件结构，A柱上边梁前安装板74呈水平状态布置；所述的后工装8一端通过后工装固定板81与试验台9连接，后工装8另一端通过后工装8限位结构83放置滑A柱上边梁后安装板84，后工装固定板81和后工装8限位结构83通过后工装支撑柱82连接，所述的后工装8呈水平状态布置，所述的后工装8限位结构83仅放开前后方向滑移自由度，所述的滑A柱上边梁后安装板84为方形板件结构，滑A柱上边梁后安装板84呈水平状态布置。

上述结构，通过前工装7和A柱上边梁前安装板74各自位置及连接关系的设置，在实现对A柱上边梁1前端进行固定的同时，确保在静态加载碰撞时A柱上边梁1前工装7不会发生位移和变形，确保A柱上边梁1的耐挤压强度及试验效果与整车柱碰撞试验效果接近，获取可靠的试验数据。上述结构，通过后工装8和滑A柱上边梁后安装板84各自位置及运动方向的约束，在可靠实现对A柱上边梁1后端进行滑移方向约束的同时，确保A柱上边梁1在静态加载时后工装8不会发生位移和变形，确保A柱上边梁1的耐挤压强度及试验效果与整车柱碰撞试验效果接近，获取可靠的试验数据。

所述的A柱上边梁前安装板74通过多个连接螺栓与前工装连接板73连接，所述的滑A柱上边梁后安装板84与后工装8限位结构83光滑支撑并仅放开前后方向滑移自由度，前工装7与试验台9连接的一端由一个前工装固定板71连接，后工装8与试验台9连接的一端由一个后工装固定板81连接。上述结构，能够对A柱上边梁1进行可靠定位和固定，确保采用本实用新型的装置进行A柱上边梁1静态加载试验时，能够真实模拟整车碰撞效果，确保试验效果可靠。

所述的A柱上边梁1与前工装连接板73连接时，A柱上边梁1前端部位与A柱上边梁前安装板74焊接连接，所述的A柱上边梁1与后工装8限位结构83光滑支撑并仅放开前后方向自由度，A柱上边梁1后端部位与滑A柱上边梁后安装板84焊接连接。

所述的数据采集装置上设置静态加载力驱动部件3，静态加载力驱动部件3设置为能够控制静压实验装置下端加载压头4以设定的准静态加载速度对A柱上边梁1进行静态加载的结构，所述数据采集装置上设置能够采集A柱上边梁1静态加载数据的数据采集部件5。上述结构，在进行汽车A柱上边梁1静态加载时，所述的数据采集装置以设定的静态加载速度，通过加载压头4对A柱上边梁1进行静态加载时，数据采集部件5设置为能够采集A柱上边梁1静态加载试验数据的结构完成碰撞试验。

所述的前工装固定板71上设置多个上通孔，后工装固定板81上设置多个通孔，试验台9上设置多个位置不同的U型安装槽，前工装固定板71与试验台9连接时，前工装固定板71设置为能够通过固定螺栓与不同水平位置的U型安装槽连接的结构，后工装固定板81与试验台9连接时，后工装固定板81设置为能够通过固定螺栓与不同水平位置的U型安装槽连接的结构。上述结构，通过前工装固定板71与不同水平位置的螺纹孔连接，能够实现前工装7水平位置的调节，后工装固定板81与不同水平位置的U型安装槽连接，能够实现后工装8水平位置的调节，这样，就能够对不同车型的A柱上边梁1在同一个装置上进行试验，提高装置的通用性，从而在确保静态加载试验效果的同时，有效降低试验设备投入，降低成本。

本实用新型试验方法步骤简单，能够方便快捷地完成汽车A柱上边梁1静态加载试验，获得准确的A柱上边梁1静态耐挤压性能试验数据，同时确保性能试验数据精度高，与整车碰撞试验数据误差减小，避免采用整车进行碰撞需要的大型场地及复杂的试验装置。

应用所述A柱上边梁1静态加载试验装置进行汽车A柱上边梁1静态加载试验的方法的步骤为：

1）将前工装7和后工装8分别与试验台9连接，

2）将A柱上边梁1前端与A柱上边梁前安装板74焊接，将A柱上边梁1后端与滑A柱上边梁后安装板84焊接；

3）将A柱上边梁前安装板74与前工装连接板73连接，将滑A柱上边梁后安装板84放置于后工装8限位结构83的滑槽83-2内；

4）设定数据采集装置的静态加载速度，通过加载压头4，对A柱上边梁1进行静态加载。所述的数据采集装置以设定的静态加载速度，通过加载压头4对A柱上边梁1进行静态加载时，数据采集部件5设置为能够采集A柱上边梁1静态加载试验数据的结构。

本实用新型所述的A柱上边梁1静态加载试验装置，在需要获得汽车A柱上边梁1耐挤压强度性能数据时，不需要通过进行整车碰撞试验来获取，并且也不再需要整车碰撞试验所需的大型场地及大量复杂的试验设备。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种A柱上边梁静态加载试验装置，其特征在于：包括数据采集装置和固定A柱上边梁的工装固定装置；所述数据采集装置包括横架、静态加载力驱动部件、加载压头和数据采集部件；所述静态加载力驱动部件上设置有伸缩杆；所述横架设置在A柱上边梁的上方，所述静态加载力驱动部件悬置于横架底部，所述伸缩杆竖直设置并对准固定在工装固定装置上的上边梁，所述加载压头设置在伸缩杆的前端，所述数据采集部件设置在加载压头上。

2.如权利要求1所述的一种A柱上边梁静态加载试验装置，其特征在于，所述工装固定装置包括前工装和后工装；所述A柱上边梁的前端固定在前工装上，其后端设置在后工装上。

3.如权利要求2所述的一种A柱上边梁静态加载试验装置，其特征在于，所述前工装包括前工装固定板、竖直固定设置在前工装固定板上的前工装支撑柱、设置在前工装支撑柱上的前工装连接板和设置在前工装连接板上的A柱上边梁前安装板；所述A柱上边梁的前端通过A柱上边梁前安装板固定在前工装连接板上。

4.如权利要求3所述的一种A柱上边梁静态加载试验装置，其特征在于，在前工装固定板和前工装支撑柱的连接处还设置有加强筋板。

5.如权利要求2所述的一种A柱上边梁静态加载试验装置，其特征在于，所述后工装包括后工装固定板、竖直固定设置在后工装固定板上的后工装支撑柱、设置在后工装支撑柱上的限位结构和在限位结构内滑动的A柱上边梁后安装板；所述限位结构面向前工装的一侧开口，其他三面设置有约束A柱上边梁后安装板的约束板，三面所述的约束板构成滑槽；所述A柱上边梁后安装板与A柱上边梁的后端固定连接；所述A柱上边梁的后端通过A柱上边梁后安装板设置在滑槽内。

6.如权利要求5所述的一种A柱上边梁静态加载试验装置，其特征在于，所述A柱上边梁后端与A柱上边梁后安装板焊接。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种A柱上边梁静态加载试验装置，其特征在于，还包括实验台，所述工装固定装置设置在试验台上。