專利名稱：一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對車輛進(jìn)行安全研究、試驗(yàn)和檢驗(yàn)用的汽車碰撞模擬臺車用的波形 復(fù)現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
為了增加車輛的安全性能以及最可靠地設(shè)計(jì)車內(nèi)的各種設(shè)施的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以 及對安全部件進(jìn)行檢驗(yàn)、研發(fā)等，在投入生產(chǎn)之前，應(yīng)對車輛的安全性能作動(dòng)態(tài)試驗(yàn)， 以評價(jià)前方撞車時(shí)各個(gè)測試部位的綜合強(qiáng)度和沖擊性能，這一試驗(yàn)是通過再現(xiàn)撞車時(shí) 的減速度波形與時(shí)間關(guān)系曲線和撞車時(shí)的速度的模擬試驗(yàn)方法完成的。為了使得到的 試驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，試驗(yàn)中有時(shí)用實(shí)車，但試驗(yàn)完成后該實(shí)車基本報(bào)廢了，使試驗(yàn)價(jià)格 相當(dāng)昂貴。特別是有些安全部件，如座椅、安全帶等，必須保證在試驗(yàn)和產(chǎn)品檢測中 保持重復(fù)性，就必須采用模擬臺車才能保持產(chǎn)品檢測中所需的重復(fù)性。傳統(tǒng)的臺車雖 然也能模擬一些動(dòng)態(tài)曲線，但設(shè)備昂貴，對試驗(yàn)環(huán)境要求高，特別是所模擬的曲線單 一。對此，本發(fā)明人在2001年4月23日提交了 "汽車碰撞模擬臺車"發(fā)明申請(公 開號CN1381368A)，該項(xiàng)發(fā)明申請能基本滿足一般汽車安全部件的研發(fā)和產(chǎn)品檢測。但 經(jīng)過幾年使用后發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)發(fā)明也存在著一些不足之處，主要表現(xiàn)在l.當(dāng)模擬碰撞曲 線時(shí)，特別是一些經(jīng)濟(jì)車型的汽車時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)汽車的碰撞過程比較猛烈，所產(chǎn)生的 碰撞曲線的變化很大，即碰撞曲線的梯度很大，而現(xiàn)有的技術(shù)由于吸能管的形變相對 比較平滑，難以模擬這種大梯度的曲線；2.當(dāng)臺車的重量增大時(shí)，所需要的導(dǎo)桿和吸能 管的數(shù)量也必須相應(yīng)成比例地增加，吸能管太多，難以保證彼此之間的一致性，使整 個(gè)模擬難度加大，所得到的碰撞模擬曲線的重復(fù)性下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供針對現(xiàn)有技術(shù)所存的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方 便、可以模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置。
為此，本發(fā)明提供了一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，所述方法是利 用金屬管在受到直徑大于其內(nèi)徑的碰撞桿的作用時(shí)，其直徑會被碰撞桿擴(kuò)張，產(chǎn)生膨 脹變形，在膨脹變形過程中吸收臺車的沖擊能量，使臺車減速，產(chǎn)生所需要的波形曲線。所述裝置包括障礙壁、臺車及吸能部件，所述吸能部件是由膨脹吸能管與套接在 其中的碰撞桿組成，碰撞桿的一端套接在膨脹吸能管內(nèi)一端伸出膨脹吸能管外；所述 吸能部件安裝在障礙壁前面的固定支架上，其中的碰撞桿的一端伸出在固定支架外。 所述碰撞桿由同一根但不同直徑的兩段鋼桿組成，前段套接在膨脹吸能管里的直徑小 于后段伸出段的直徑，兩段之間是通過錐形過度，過度部分表面光滑。當(dāng)模擬臺車撞 向障礙壁時(shí)，臺車前面的平板與碰撞桿的前端相撞，碰撞桿受力后被撞入到膨脹吸能 管時(shí)，由于碰撞桿的直徑大于膨脹吸能管的直徑，所以膨脹吸能管被膨脹直徑變大， 其內(nèi)徑變得與碰撞桿的外徑相配合，在膨脹的過程中吸能模擬臺車的沖擊能量，從而 給模擬臺車一個(gè)阻力，不同的阻力使模擬臺車產(chǎn)生不同的碰撞模擬曲線，通過改變膨
脹吸能管的厚度、直徑、材質(zhì)的強(qiáng)度以及改變碰撞桿的不同直徑、表面粗糙度等能產(chǎn) 生不同的阻力，從而也模擬產(chǎn)生不同的碰撞曲線。
在本發(fā)明提供的另一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置中，為了模擬出復(fù) 雜的碰撞曲線，所述不同的碰撞桿可相互連接使用，以滿足不同的需求。所述膨脹吸 能管是由同一根但不同直徑的鋼管組成，不同段的直徑可以不同，兩段之間是通過錐 形過度，過度部分表面光滑，其形狀與套接在其中的碰撞桿的前段外形相配合。所述 的不同的膨脹吸能管可以相互連接使用，以滿足不同的需求?？梢詫⒉煌蔚呐鲎矖U 與不同的膨脹吸能管套接使用，以產(chǎn)生不同的膨脹力，從而產(chǎn)生不同的曲線，模擬出 復(fù)雜的碰撞模擬曲線。
在本發(fā)明提供的另一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置中，所述裝置至少 有一個(gè)或一個(gè)以上的吸能部件，當(dāng)裝置有一個(gè)以上的吸能部件時(shí)，吸能部件之間彼此 相互平行，與障礙壁垂直。所述的吸能部件可以安裝在障礙壁前的固定支架上，也可 以安裝在臺車上，也可以同時(shí)安裝在固定支架上和臺車上以滿足不同的需求。所述臺 車的前面是一塊平面鋼板，所述平面鋼板的中心與碰撞桿的中心在同一水平上。通過 多個(gè)吸能部件可以模擬復(fù)雜的碰撞模擬曲線，同樣通過在障礙壁前的吸能部件與模擬 臺車上的吸能部件的組合，力的疊加，可以模擬出復(fù)雜的碰撞波形，產(chǎn)生復(fù)雜的碰撞 模擬曲線。為了防止在碰撞過程中損壞模擬臺車上的傳感器，所述碰撞桿的前端安裝 緩沖材料。
本發(fā)明所提供的另一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置與現(xiàn)有的技術(shù)相 比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1. 可以模擬復(fù)雜的碰撞曲線可以產(chǎn)生多級波峰以及高梯度波峰，滿足不同車 型模擬碰撞曲線的需求；
2. 用途廣泛既可用于安全帶、座椅、等零部件的檢驗(yàn)及試驗(yàn)，同時(shí)也可用于 模擬實(shí)車碰撞曲線。
下面通過附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，可以更清楚地理解本發(fā)明的構(gòu)思、方法。


附圖1是本發(fā)明一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置的一個(gè)單級吸能部件 的原理示意附圖2是本發(fā)明一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置的一個(gè)多級吸能部件 的原理示意附圖3是本發(fā)明一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實(shí)施
參照附圖1，附圖1是本發(fā)明一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置的一個(gè)單 級吸能部件的原理示意圖膨脹吸能管6的前端4通過固定件5固定在支撐架的支撐 件3上，碰撞桿1套接在膨脹吸能管6的里面，碰撞桿1套接在膨脹吸能管6里面的 尺寸與膨脹吸能管6相配，碰撞桿1外面部分的直徑大于里面的直徑，兩段之間通過 光滑錐形過度，在碰撞桿1的前端安裝了緩沖塊2防止碰撞對模擬臺車上的傳感器造 成損害。當(dāng)模擬臺車與吸能部件相撞時(shí)，模擬臺車與碰撞桿1前端的緩沖塊2相撞， 將碰撞桿1頂入膨脹吸能管6里，由于碰撞桿1被頂入段的直徑大于膨脹吸能管6的 直徑，因此，將使膨脹吸能管6的內(nèi)徑變得和碰撞桿1的外徑一樣，膨脹吸能管6被 膨脹，在膨脹過程中吸收模擬臺車的沖擊能量，對模擬臺車產(chǎn)生阻力，從而使模擬臺 車模擬出碰撞曲線。
附圖2是本發(fā)明一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置的一個(gè)多級吸能部件 的愈理示意圖本多級吸能部件由兩個(gè)不同直徑的碰撞桿和膨脹吸能管組成，前碰撞桿 21的端面上安裝有緩沖塊22，避免在碰撞時(shí)產(chǎn)生瞬間剛性碰撞，保護(hù)模擬臺車上的傳 感器，前吸能管27套在前碰撞桿21的外面，前吸能管27的前端24通過固定件25固 定在支撐架的支撐件23上，后吸能管30套接在后碰撞桿33的外面，后吸能管30的 前端26通過后固定件32固定在支撐架的支撐件31上，前碰撞桿21與后碰撞桿33之 間通過碰撞桿連接件29串聯(lián)在一起，為了方便安裝，碰撞桿連接件29與前碰撞桿21
5的尾部通過定位件28定位，所述碰撞桿連接件29可以是單獨(dú)一塊，也可以是多塊疊 加；當(dāng)模擬臺車以預(yù)定的速度被釋放時(shí)，模擬臺車的前部與前碰撞桿21上的緩沖塊22 與相磁撞，前碰撞桿21受到撞擊后相對于前吸能管27運(yùn)動(dòng)，前碰撞桿21的粗桿部分 將前吸能管27的細(xì)管部分?jǐn)U開同時(shí)將作用力通過碰撞桿連接件29傳遞給后碰撞桿33, 后碰撞桿33的粗桿部分相對于后吸能管30運(yùn)動(dòng)，將后吸能管30的細(xì)管部分?jǐn)U開，此 時(shí)模擬臺車所受到的阻力是前碰撞桿21與后碰撞桿33的作用力的合力；由于模擬臺 車所受到的作用力突然增大，從而產(chǎn)生很大的加速度，加速度的梯度迅速上升，模擬 出高梯度碰撞模擬波形；當(dāng)后碰撞桿33穿透后吸能管30后，后碰撞桿33已經(jīng)沒有作 用力了，只剩下前碰撞桿21的作用力；此時(shí)作用力又突然減少，加速度又迅速下降， 產(chǎn)生高梯度的負(fù)梯度波形；通過改變碰撞桿的粗細(xì)、碰撞桿的相對位置、吸能管的壁 厚、材質(zhì)及后碰撞桿的數(shù)量，可以產(chǎn)生不同梯度、不同大小的模擬波形。因此，通過 多級吸能部件可以模擬出復(fù)雜的碰撞曲線。
附圖3是本發(fā)明一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖 支撐架45安裝在障礙壁44的前面，多級吸能部件40和41安裝在支撐架45上，在多 級吸能部件40和41的前碰撞桿的前端分別安裝了緩沖塊42和43。當(dāng)模擬臺車以預(yù)先 設(shè)定的速度釋放撞向障礙壁44時(shí)，模擬臺車的前面板與多級吸能部件40和41相撞， 模擬臺車所受到的阻力是多級吸能部件40和41的合力。通過多個(gè)平行安裝的吸能部 件，既可以保證模擬臺車的導(dǎo)向性能，同時(shí)又可以模擬出更加復(fù)雜的碰撞曲線。
上面所述實(shí)施例是對本發(fā)明進(jìn)行說明，并非對本發(fā)明進(jìn)行限定。本發(fā)明要求保 護(hù)的構(gòu)思和范圍，都記載在本發(fā)明的權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述方法是利用金屬管在受到直徑大于其內(nèi)徑的碰撞桿的作用時(shí)，其直徑會被碰撞桿擴(kuò)張，產(chǎn)生膨脹變形，在膨脹變形過程中吸收臺車的沖擊能量，使臺車減速，產(chǎn)生所需要的波形曲線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述裝置包括障礙壁、臺車及吸能部件，所述吸能部件是由膨脹吸能管與套接在其中的碰撞桿組成，碰撞桿的一端套接在膨脹吸能管內(nèi)另一端伸出膨脹吸能管外；所述吸能部件安裝在障礙壁前面的固定支架上，其中的碰撞桿的一端伸出在固定支架外。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述碰撞桿由同一根但不同直徑的兩段鋼桿組成，前段套接在膨脹吸能管里的直徑小于后段伸出段的直徑，兩段之間是通過錐形過度，過度部分表面光滑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述不同的碰撞桿可相互串聯(lián)組合使用，以滿足不同的需求。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述膨脹吸能管是由同一根但不同直徑的鋼管組成，不同段的直徑可以不同，兩段之間是通過錐形過度，過度部分表面光滑，其形狀與套接在其中的碰撞桿的前段外形相配合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述的不同的膨脹吸能管可以相互串聯(lián)組合使用，以滿足不同的需求。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述裝置至少有一個(gè)或一個(gè)以上的吸能部件，當(dāng)裝置有一個(gè)以上的吸能部件時(shí)，吸能部件之間彼此相互平行，與障礙壁垂直。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述碰撞桿的前端安裝緩沖材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述的吸能部件可以安裝在障礙壁前的固定支架上，也可以安裝在臺車上，也可以同時(shí)安裝在固定支架上和臺車上以滿足不同的需求。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置，其特征是所述臺車的前面是一塊平面鋼板，所平面鋼板的中心與碰撞桿的中心在同一水平上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置。本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、可以模擬汽車碰撞復(fù)雜曲線的方法及裝置。所述方法是利用金屬管在受到直徑大于其內(nèi)徑的碰撞桿的作用時(shí)，會被碰撞桿擴(kuò)張，產(chǎn)生膨脹變形，通過膨脹吸收能量，使臺車減速，產(chǎn)生所需要的波形曲線。所述裝置包括障礙壁、臺車及吸能部件。當(dāng)模擬臺車撞向障礙壁時(shí)，臺車與碰撞桿的前端相撞，碰撞桿受力后被撞入到膨脹吸能管時(shí)，在膨脹的過程中吸能模擬臺車的沖擊能量，從而給模擬臺車一個(gè)阻力，不同的阻力使模擬臺車產(chǎn)生不同的碰撞模擬曲線。本發(fā)明用于對汽車安全部件進(jìn)行檢驗(yàn)及研發(fā)，模擬實(shí)車碰撞。
文檔編號G01M17/007GK101603879SQ20081003877
公開日2009年12月16日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者王武生 申請人:上海奇謀能源技術(shù)開發(fā)有限公司