專利名稱：用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)及其碰撞試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車安全設(shè)計的技術(shù)領(lǐng)域，涉及縱梁的試驗結(jié)構(gòu)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明還涉及該縱梁結(jié)構(gòu)的碰撞試驗方法。
背景技術(shù)：
目前，對正面偏置碰撞試驗的研究主要采用40%偏置的可變形壁障與整車進行碰撞，從而對車身結(jié)構(gòu)安全性能進行評價。除了對整車進行碰撞試驗外，很少采用車身結(jié)構(gòu)零部件試驗來達到驗證車身結(jié)構(gòu)安全性的目的。整車正面偏置碰撞試驗有以下幾個缺點:第一，采用整車及可變性壁障來進行試驗成本太高，一般一次試驗很達到目的，需要進行多次試驗； 第二，一般整車碰撞試驗完成后，整車由于碰撞變形而無法重復(fù)利用；第三，整車試驗的周期較長，靈活性沒有零部件試驗高；第四，目前一些企業(yè)或高校嘗試采用縱梁垂直撞擊剛性墻的零部件試驗來驗證整車正面完全碰撞的安全性能，而驗證整車正面偏置碰撞安全性能的縱梁零部件試驗還沒有展開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其目的是替代現(xiàn)有技術(shù)中用整車進行正面偏置碰撞試驗，降低試驗成本，縮短試驗周期。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:本發(fā)明提供的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，所述的縱梁為矩形截面的方管，所述的縱梁的兩端各緊固連接一個縱梁接頭，所述的縱梁接頭也為矩形截面的方管，所述的縱梁接頭通過其端部與縱梁端部連接；所述的縱梁接頭的縱向中心線與所述的縱梁的縱向中心線相交并形成一個小于180°的夾角。所述的縱梁的兩端各固定連接一塊與其縱向中心線垂直的矩形板；所述的縱梁接頭的兩端也各固定連接一塊矩形板，其中，縱梁接頭上不與縱梁相連接的一端面的矩形板與縱梁接頭的縱向中心線垂直，另一端面的矩形板與縱梁的縱向中心線垂直。所述的縱梁與縱梁接頭通過矩形板緊固連接，其連接方式為:所述矩形板的四個角設(shè)有螺栓孔，所述的縱梁接頭端部的矩形板與縱梁端部的矩形板采用螺栓穿過螺栓孔相連。所述的矩形板的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。兩個所述的縱梁接頭的縱向中心線互相平行。兩個所述的縱梁接頭的結(jié)構(gòu)相同。
所述的縱梁接頭的長度小于縱梁的長度。所述的縱梁接頭的縱向中心線與縱梁的縱向中心線的夾角為170°。所述的縱梁和縱梁接頭的截面形狀、尺寸均相同，其長X寬均為90X80mm ;方管的壁厚均為10mm。所述矩形板的尺寸均為:長度:170mm,寬度:160mm,厚度:10mm。所述的矩形板與縱梁的固定連接，及矩形板與縱梁接頭的固定連接，均采用焊接連接。為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)的碰撞試驗方法，其技術(shù)方案是:所述的碰撞試驗方法采用的試驗設(shè)備包括剛性墻和驅(qū)動小車；所述的驅(qū)動小車通過縱梁接頭上的矩形板及其螺栓與該縱梁接頭的端部固定連接，使其成為所述的縱梁結(jié)構(gòu)的后端；另一個所述的縱梁接頭的端部為所述的縱梁結(jié)構(gòu)的前端；使所述的縱梁結(jié)構(gòu)的前端離開所述的剛性墻一段距離，并使該端部的矩形板平行于所述的剛性墻；試驗開始，控制驅(qū)動小車以一定的車速，及垂直于所述的剛性墻的運動方向，使縱梁結(jié)構(gòu)的前端撞向剛性墻；根據(jù)碰撞結(jié)·果，對整車正面偏置碰撞安全性能做出預(yù)判。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，使縱梁前端在試驗過程中受到一個彎矩，模擬整車正面偏置碰撞中縱梁的表現(xiàn)，從而驗證整車正面偏置碰撞的安全性能，替代目前的用整車進行正面偏置碰撞的試驗方法，降低了試驗成本，縮短了試驗周期，同時又能對整車正面偏置碰撞安全性能做出預(yù)判；未變形的樣件在下次試驗時可以繼續(xù)使用；可以通過增大縱梁接頭的壁厚來增加其剛度，減小變形，達到重復(fù)利用的目的，大大降低了整車正面偏置碰撞試驗的成本，且零部件安裝拆卸方便，部分樣件可以重復(fù)利用；3、填補了目前基于正面偏置碰撞的縱梁試驗的空白，為其他類型的碰撞試驗提供了一個較好的思路。


下面對本說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明:圖1為本發(fā)明的基于正面偏置碰撞的縱梁試驗方法結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A— A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記為:1、縱梁，2、矩形板，3、縱梁接頭，4、驅(qū)動小車，5、剛性墻。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。如圖1、圖2所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為一種用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，所述的縱梁I為矩形截面的方管。本發(fā)明是一種用縱梁零部件驗證整車正面偏置碰撞安全性能的試驗方法。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實現(xiàn)降低試驗成本，縮短試驗周期的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
如圖1、圖2所示，本發(fā)明所提供的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，所述的縱梁I的兩端各緊固連接一個縱梁接頭3，所述的縱梁接頭3也為矩形截面的方管，所述的縱梁接頭3通過其端部與縱梁I端部連接；所述的縱梁接頭3的縱向中心線與所述的縱梁I的縱向中心線相交并形成一個小于180°的夾角。
具體地，所述的縱梁接頭3的縱向中心線與所述的縱梁I的縱向中心線的夾角為170。。
在整車正面偏置碰撞試驗中，縱梁是最關(guān)鍵零部件。上述的基于正面偏置碰撞的縱梁零部件試驗方法，目的是用來驗證整車正面偏置碰撞安全性能，替代現(xiàn)有技術(shù)用整車進行正面偏置碰撞的試驗方法，降低了試驗成本，縮短了試驗周期，同時又能對整車正面偏置碰撞安全性能做出預(yù)判。具體地說，有以下優(yōu)勢:
1、在縱梁前后安裝兩個軸線與縱梁軸線呈170°角的縱梁接頭，使縱梁前端在試驗過程中受到一個彎矩，模擬整車正面偏置碰撞中縱梁的表現(xiàn)，從而驗證整車正面偏置碰撞的安全性能；
2.、大大降低了整車正面偏置碰撞試驗的成本，且零部件安裝拆卸方便，部分樣件可以重復(fù)利用；
3、填補了目前基于正面偏置碰撞的縱梁試驗的空白，為其他類型的碰撞試驗提供了一個較好的思路。
所述的縱梁I的兩端各固定連接一塊與其縱向中心線垂直的矩形板2 ;所述的縱梁接頭3的兩端也各固定連接一塊矩形板2，其中，縱梁接頭3上不與縱梁I的一端面相連接的矩形板2與縱梁接頭3的縱向中心線垂直，另一端面的矩形板2與縱梁I的縱向中心線垂直。
所述的縱梁I與縱梁接頭3通過矩形板2緊固連接，其連接方式為:所述矩形板2的四個角設(shè)有螺栓孔，所述的縱梁接頭3端部的矩形板2與縱梁I端部的矩形板2采用螺栓穿過螺栓孔相連。
所述的矩形板2與縱梁I的固定連接，及矩形板2與縱梁接頭3的固定連接，均采用焊接連接。
采用單獨的一根車身前縱梁，縱梁I的兩端面各有一塊矩形板2，兩者燒焊連接。在縱梁I兩端各連接一個縱梁接頭3，縱梁接頭3兩端面各燒焊一塊矩形板2。縱梁接頭3的一端的矩形板2與縱梁I一端的矩形板2用螺栓固定連接。矩形截面的縱梁接頭3的軸線與縱梁軸線呈170°角，目的是在碰撞過程中通過縱梁接頭3使縱梁I受到一個與其軸線不平行的力，從而形成一個彎矩，這種受力形式與整車正面偏置碰撞中縱梁I的受力情況相符。這種中間為縱梁1，兩頭為縱梁接頭3的結(jié)構(gòu)為中心對稱形式?？v梁接頭3后端的矩形板2與一輛驅(qū)動小車4螺栓連接。
所述的矩形板2的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。
兩個所述的縱梁接頭3的縱向中心線互相平行。
兩個所述的縱梁接頭3的結(jié)構(gòu)相同。
所述的縱梁接頭3的長度小于縱梁I的長度。所述的縱梁I和縱梁接頭3的截面形狀、尺寸均相同，其長X寬均為90X80mm ；方管的壁厚均為10mm。所述矩形板2的尺寸均為:長度:170mm,寬度:160mm,厚度:10mm。圖1為一種基于正面偏置碰撞的縱梁試驗方法結(jié)構(gòu)示意圖，包括縱梁1、矩形板2、縱梁接頭3、驅(qū)動小車4、剛性墻5。如圖1所示，模擬車身矩形截面的縱梁I前后兩端面各垂直燒焊一塊矩形板2，矩形板2長170mm，寬160mm，厚度10mm，四個角開有螺栓孔。縱梁接頭3截面長為90mm，寬80mm，厚度10mm，兩端各燒焊一塊矩形板2，尺寸與縱梁I兩端的矩形板2 —致?？v梁I與縱梁接頭3通過角上的四個螺栓孔螺栓連接?？v梁I軸線與縱梁接頭3軸線呈170°角。具體實現(xiàn)方式為:縱梁接頭3軸線與其靠近縱梁I 一側(cè)的矩形板2呈80°夾角燒焊，與其遠離縱梁I一側(cè)的矩形板2垂直燒焊。這種中間為縱梁I兩頭為縱梁接頭3的結(jié)構(gòu)為中心對稱形式?？v梁I后端的縱梁接頭3與一輛驅(qū)動小車4通過矩形板2螺栓連接。通過給予小車指定車速，使縱梁I前端的縱梁接頭3垂直撞向剛性墻5。由于縱梁接頭3剛度較大，在碰撞過程中不容易發(fā)生變形，未變形的樣件在下次試驗時可以繼續(xù)使用。為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)的碰撞試驗方法，其技術(shù)方案是:所述的碰撞試驗方法采用的試驗設(shè)備包括剛性墻5和驅(qū)動小車4 ；所述的驅(qū)動小車4通過縱梁接頭3上的矩形板2及其螺栓與該縱梁接頭3的端部固定連接，使其成為所述的縱梁結(jié)構(gòu)的后端；另一個所述的縱梁接頭3的端部為所述的縱梁結(jié)構(gòu)的前端；使所述的縱梁結(jié)構(gòu)的前端離開所述的剛性墻5 —段距離，并使該端部的矩形板2平行于所述的剛性墻5 ；試驗開始，控制驅(qū)動小車4以不同的車速，及垂直于所述的剛性墻5的運動方向，使縱梁結(jié)構(gòu)的前端撞向剛性墻5 ；根據(jù)碰撞結(jié)果，對整車正面偏置碰撞安全性能做出預(yù)判。圖2為縱梁接頭3截面示意圖。縱梁接頭截面長90臟，寬80臟，厚度10mm。可以進一步繼續(xù)增大縱梁接頭的壁厚來增加其剛度，減小變形，達到重復(fù)利用的目的。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和 技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，所述的縱梁(1)為矩形截面的方管，其特征在于:所述的縱梁(1)的兩端各緊固連接一個縱梁接頭(3)，所述的縱梁接頭(3)也為矩形截面的方管，所述的縱梁接頭(3)通過其端部與縱梁(1)端部連接；所述的縱梁接頭(3)的縱向中心線與所述的縱梁(1)的縱向中心線相交并形成一個小于180°的夾角。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的縱梁(1)的兩端各固定連接一塊與其縱向中心線垂直的矩形板(2);所述的縱梁接頭(3)的兩端也各固定連接一塊矩形板(2)，其中，縱梁接頭(3)上不與縱梁(I)相連接的一端面的矩形板(2)與縱梁接頭(3)的縱向中心線垂直，另一端面的矩形板(2)與縱梁(I)的縱向中心線垂直。
3.按照權(quán)利要求2所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的縱梁(I)與縱梁接頭(3)通過矩形板(2)緊固連接，其連接方式為:所述矩形板(2)的四個角設(shè)有螺栓孔，所述的縱梁接頭(3)端部的矩形板(2)與縱梁(I)端部的矩形板(2)采用螺栓穿過螺栓孔相連。
4.按照權(quán)利要求3所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的矩形板(2)的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。
5.按照權(quán)利要求1所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個所述的縱梁接頭(3)的縱向中心線互相平行。
6.按照權(quán)利要求1所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個所述的縱梁接頭(3)的結(jié)構(gòu)相同。
7.按照權(quán)利要求1所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的縱梁接頭(3)的長度小于縱梁(1)的長度。
8.按照權(quán)利要求1所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的縱梁接頭(3)的縱向中心線與所述的縱梁(I)的縱向中心線的夾角為170°。
9.按照權(quán)利要求2所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的縱梁(I)和縱梁接頭(3)的截面形狀、尺寸均相同，其長X寬均為90X80mm;方管的壁厚均為IOmm0
10.按照權(quán)利要求2所述的用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)的碰撞試驗方法，其特征在于: 所述的碰撞試驗方法采用的試驗設(shè)備包括剛性墻(5)和驅(qū)動小車(4)； 所述的驅(qū)動小車(4)通過縱梁接頭(3)上的矩形板(2)及其螺栓與該縱梁接頭(3)的端部固定連接，使其成為所述的縱梁結(jié)構(gòu)的后端；另一個所述的縱梁接頭(3)的端部為所述的縱梁結(jié)構(gòu)的前端； 使所述的縱梁結(jié)構(gòu)的前端離開所述的剛性墻(5)—段距離，并使該端部的矩形板(2)平行于所述的剛性墻(5); 試驗開始，控制驅(qū)動小車(4)以一定的車速，及垂直于所述的剛性墻(5)的運動方向，使縱梁結(jié)構(gòu)的前端撞向剛性墻(5); 根據(jù)碰撞結(jié)果，對整車正面偏置碰撞安全性能做出預(yù)判。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于正面偏置碰撞試驗的縱梁結(jié)構(gòu)，縱梁為矩形截面的方管，縱梁的兩端各緊固連接一個縱梁接頭，縱梁接頭也為矩形截面的方管，縱梁接頭通過其端部與縱梁端部連接；縱梁接頭的縱向中心線與縱梁的縱向中心線相交并形成一個小于180°的夾角。采用上述技術(shù)方案，使縱梁前端在試驗過程中受到一個彎矩，模擬整車正面偏置碰撞中縱梁的表現(xiàn)，從而驗證整車正面偏置碰撞的安全性能，替代目前的用整車進行正面偏置碰撞的試驗方法，降低了試驗成本，縮短了試驗周期，同時又能對整車正面偏置碰撞安全性能做出預(yù)判。
文檔編號G01M17/007GK103234727SQ201310094768
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月23日
發(fā)明者張園園, 涂金剛 申請人:奇瑞汽車股份有限公司