本发明专利技术涉及一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验方法及装置，其包括上端的锤头装置，B柱的夹具装置和底端的导轨装置，其特征在于：锤头装置包括锤头导轨(2)、锤头导轨T形槽(2-1)、第一螺栓(4)、上固定螺母(3)、下固定螺母(5)、锤头(6)和力传感器(14)；B柱的夹具装置包括支架(9)、连接柱(8)、定位销(7)；导轨装置包括地面导轨(10)、地面导轨凹形槽(10-1)、紧固螺母(11)、第二螺栓(12)；本发明专利技术所提供的B柱四点弯曲准静态试验装置，可以自由安装在压力机上，安装简单方便。其装置中B柱的夹具部分可以根据B柱的形状尺寸进行调整位置，具有很高的灵活性，可以根据B柱的空间位置，在导轨上进行自由移动。
【技术实现步骤摘要】
检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验方法及装置
本专利技术涉及一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验方法和装置，尤其涉及一种检测汽车B柱弯曲刚度的四点弯曲准静态压溃试验方法及装置。
技术介绍
在汽车发生侧面碰撞过程中，人体受到严重伤害甚至致命的主要部位为胸部、腹部和骨盆，所以侧面碰撞法规和标准规定的整车碰撞试验中多以假人的胸部、腹部和骨盆的伤害值进行评价。作为侧围结构的主要承力和吸能部件，位于前门和后门之间的B柱的主要作用是抵挡撞击物的侵入，保护乘员生存空间，其在碰撞过程中的侵入量和侵入速度则直接关系到整车的侧面耐撞性，合理的B柱变形应为反“S”形，因此B柱总成应当具有合理的弯曲刚度匹配。所以轿车侧面碰撞安全开发中B柱总成的耐撞性与轻量化设计非常关键，以往是根据整车碰撞试验和整车碰撞仿真结果对B柱结构做出改进和优化，但是上述方法往往分析规模大，开发周期长，耗费成本高。而一般对汽车零部件进行抗弯刚度研究时，主要通过准静态三点弯和四点弯试验来进行。通过准静态的四点弯试验，可以测量汽车零部件的抗弯刚度及吸能特性。然而传统的四点弯实验装置工况单一，锤头与压力机的相对位置不能改变，压溃时和试件接触的位置是固定的，不能自由调整压溃时的位置以及压溃点的数量。如专利201310628794.1中所描述的一种静动态四点弯实验装置，其不能自由地调整压溃点的位置和数量。又如专利201310629409.5中四点弯曲试验夹具，其不能自由的改变压辊的位置和数量，只能在固定的位置进行移动。而对于B柱总成这种表面有一定曲面弧度的零部件，应当采用一种灵活可控的结构来调节两锤头对B柱表面压溃点的相对高度及相对位置，以满足初始实验条件，同时在一定程度上也可以再现B柱在侧面碰撞中的真实受力模式，从而快速、多工况地检测B柱总成的弯曲强度和刚度匹配。因此有必要提出一种专门的B柱准静态弯曲压溃试验方法和装置，以便降低成本、快速化地对B柱性能进行验证及后续优化设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验方法和装置，尤其涉及一种检测汽车B柱弯曲刚度的四点弯曲准静态试验方法及装置，可以自由安装在压力机上，对B柱总成进行准静态四点弯曲及三点弯曲试验，可以更好地根据B柱在侧面受压时受到的真实受力和变形模式来进行实验和分析，可以根据B柱的形状和试验具体要求来调整实验装置的位置，并且可以通过该实验装置进行B柱耐撞性能的低成本和高效验证以及后续的优化和设计。本专利技术提供一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验装置，其包括上端的锤头装置，B柱的夹具装置和底端的导轨装置，其特征在于：锤头装置包括锤头导轨、锤头导轨T形槽、螺栓、上固定螺母、下固定螺母、锤头和力传感器；B柱的夹具装置包括支架、连接柱、定位销；导轨装置包括地面导轨、地面导轨凹形槽、紧固螺母、螺栓；锤头导轨通过连接螺栓和压力机连接，在锤头导轨设有一T形槽，用于螺栓在T形槽中进行移动并控制锤头的位置；根据实验要求调整好锤头高度之后，对上固定螺母和下固定螺母进行旋转，产生一定的预紧力，使锤头相对于螺栓固定；B柱的夹具装置设置在地面导轨的左右两端，支架具有一凹槽，用以安放连接柱，B柱则通过焊接和连接柱相连；连接柱上面有定位销，定位销通过支架凹槽两侧的通孔插入，对连接柱进行限位约束，使其在进行B柱碰撞试验时不能向上运动。支架安放在地面导轨上，通过地面导轨凹形槽中的螺栓进行连接，地面导轨可以通过螺栓固定在地面上。地面导轨上有两个地面导轨凹形槽，每个地面导轨凹形槽中有两个螺栓，螺栓下端可以自由地在地面导轨凹形槽中滑动，上端则插入支架凹槽的通孔中，由螺母拧紧后，使螺栓和支架相连接，并且可以约束螺栓的滑动，起到限位和固定的作用。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术所提供的B柱四点弯曲准静态试验装置，可以自由安装在压力机上，安装简单方便。其装置中B柱的夹具部分可以根据B柱的形状尺寸进行调整位置，具有很高的灵活性，可以根据B柱的空间位置，在导轨上进行自由移动。(2)本专利技术所提供的B柱四点弯曲准静态试验装置，其B柱通过焊接与固定柱相连接，然后固定柱与夹具相连接，使B柱的四点弯曲试验更加符合实际情况，更好地反映出B柱的抗弯吸能特性。(3)本专利技术所提供的B柱四点弯曲准静态试验装置，其两个锤头部分，可以根据B柱的几何形状，来调整高度，使锤头在对B柱开始进行压溃时更加贴近B柱的形状，使实验更加符合真实情况、更加准确。可以根据实验的要求来调整两个锤头之间的距离。可以拆卸锤头，只保留一个锤头来进行B柱的三点弯曲准静态压溃试验。(4)本专利技术所提供的B柱四点弯曲准静态试验装置，其数据采集通过安装在螺栓柱上的两个力传感器来获取压溃过程中两个独立的锤头上的载荷和位移的曲线。整个采集方法简单易行，能快速准确的得到压溃过程中各点的真实受力情况和变形模式。附图说明图1所示为B柱四点弯准静态试验机整体示意图；图2所示为B柱四点弯原理图图3所示为试验机锤头部分主视图和左视图；图4所示为试验机B柱夹具部分和地面导轨组合示意图；图5所示为试验机B柱夹具三视图；图6所示为试验地面导轨三视图；其中：1-连接螺栓，2-锤头导轨，2-1锤头导轨T形槽，3-上固定螺母，4-第一螺栓，5-下固定螺母，6-锤头，7-定位销，8-连接柱，9-支架，10-地面导轨，10-1地面导轨凹形槽，11-紧固螺母，12-第二螺栓，13-B柱，14-力传感器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行进一步说明和描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于专利技术保护范围。本专利技术所提供的B柱准静态四点弯试验装置，不仅仅用于B柱的抗弯刚度及性能特性的准静态四点弯实验，也可以用于车身其他零部件的抗弯刚度及性能特性分析。下面将就B柱为试验试件进行本实施例的说明。如图1所示，本专利技术实施例中提供的B柱四点弯准静态试验机整体示意图，由三部分组成，分别是：上端的锤头装置，B柱的夹具装置，底端的导轨装置。如图2、3所示，锤头装置由以下组成：锤头导轨2、锤头导轨T形槽2-1、第一螺栓4、上固定螺母3、下固定螺母5、锤头6、力传感器14。如图4和图5所示，B柱夹具装置由以下组成：支架9、连接柱8、定位销7。如图6所示，导轨装置由以下组成：地面导轨10、地面导轨凹形槽10-1、紧固螺母11、第二螺栓12。图2所示为B柱四点弯原理图。压力机通过锤头6将载荷作用于B柱待测点，由于曲面及待测点位置的变化，导致两待测点处的受力情况不一致，通过加装在螺栓柱上的力传感器14测出两点处的作用力，结合压力机上的位移时间曲线即可得到两个待测点处的载荷位移曲线。具体的，如图3所示，锤头导轨2通过连接螺栓1可以和压力机以及压力机自由连接。在锤头导轨2内有一锤头导轨T形槽2-1，用于第一螺栓4在T形槽2-1中进行移动，第一螺栓4头部是圆形，便于在T形槽2-1中旋转，且通过该螺栓的移动，可以控制锤头6的位置。第一螺栓4和锤头6通过锤头内的螺纹孔相连接，在螺栓上有上下两个固定螺母。如图3所示，由于第一螺栓4呈梯形状,且上端是圆形，可以在锤头导轨2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验装置，其包括上端的锤头装置，B柱的夹具装置和底端的导轨装置，其特征在于：锤头装置包括锤头导轨(2)、锤头导轨T形槽(2‑1)、第一螺栓(4)、上固定螺母(3)、下固定螺母(5)、锤头(6)和力传感器(14)；B柱的夹具装置包括支架(9)、连接柱(8)、定位销(7)；导轨装置包括地面导轨(10)、地面导轨凹形槽(10‑1)、紧固螺母(11)、第二螺栓(12)；锤头导轨(2)通过连接螺栓(1)和压力机连接，在锤头导轨(2)设有一T形槽(2‑1)，用于第一螺栓(4)在锤头导轨T形槽(2‑1)中进行移动并控制锤头(6)的位置；根据实验要求调整好锤头(6)高度之后，对上固定螺母(3)和下固定螺母(5)进行旋转，产生一定的预紧力，使锤头(6)相对于第一螺栓(4)固定；B柱(13)的夹具装置设置在地面导轨(10)的左右两端，支架(9)具有一凹槽，用以安放连接柱(8)，B柱(13)则通过焊接和连接柱(8)相连；连接柱(8)上面有定位销(7)，定位销(7)通过支架(9)凹槽两侧的通孔插入，对连接柱(8)进行限位约束，使其在进行B柱(13)碰撞试验时不能向上运动；支架(9)安放在地面导轨(10)上，通过地面导轨凹形槽(10‑1)中的第二螺栓(12)进行连接；地面导轨(11)通过螺栓固定在地面上；地面导轨(11)上有两个地面导轨凹形槽(10‑1)，每个地面导轨凹形槽(10‑1)中有两个第二螺栓(12)，第二螺栓(12)下端能够自由地在地面导轨凹形槽(10‑1)中滑动，上端则插入支架(9)凹槽的通孔中，由螺母拧紧后，使第二螺栓(12)和支架(9)相连接，并且能够约束第二螺栓(12)的滑动，起到限位和固定的作用。...
【技术特征摘要】
1.一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验装置，其包括上端的锤头装置，B柱的夹具装置和底端的导轨装置，其特征在于：锤头装置包括锤头导轨(2)、锤头导轨T形槽(2-1)、第一螺栓(4)、上固定螺母(3)、下固定螺母(5)、锤头(6)和力传感器(14)；B柱的夹具装置包括支架(9)、连接柱(8)、定位销(7)；导轨装置包括地面导轨(10)、地面导轨凹形槽(10-1)、紧固螺母(11)、第二螺栓(12)；锤头导轨(2)通过连接螺栓(1)和压力机连接，在锤头导轨(2)设有一锤头导轨T形槽(2-1)，用于第一螺栓(4)在锤头导轨T形槽(2-1)中进行移动并控制锤头(6)的位置；根据实验要求调整好锤头(6)高度之后，对上固定螺母(3)和下固定螺母(5)进行旋转，产生一定的预紧力，使锤头(6)相对于第一螺栓(4)固定；B柱(13)的夹具装置设置在地面导轨(10)的左右两端，支架(9)具有一凹槽，用以安放连接柱(8)，B柱(13)则通过焊接和连接柱(8)相连；连接柱(8)上面有定位销(7)，定位销(7)通过支架(9)凹槽两侧的通孔插入，对连接柱(8)进行限位约束，使其在进行B柱(13)碰撞试验时不能向上运动；支架(9)安放在地面导轨(10)上，通过地面导轨凹形槽(10-1)中的第二螺栓(12)进行连接；地面导轨(10)通过螺栓固定在地面上；地面导轨(10)上有两个地面导轨凹形槽(10-1)，每个地面导轨凹形槽(10-1)中有两个第二螺栓(12)，第二螺栓(12)下端能够自由地在地面导轨凹形槽(10-1)中滑动，上端则插入支架(9)凹槽的通孔中，由螺母拧紧后，使第二螺栓(12)和支架(9)相连接，并且能够约束第二螺栓(12)的滑动，起到限位和固定的作用。2.根据权利要求1所述的检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验装置，其特征在于：压力机通过锤头(6)将载荷作用于B柱待测点，并通过加装在螺栓柱上的力传感器(14)测出测量点的作用力，结合压力机上的位移时间曲线即得到两个待测点处的载荷位移曲线。3.根据权利要求1所述的检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验装置，其特征在于：B柱(13)与连接柱(8)进行连接后，连接柱(8)放置于支架(9)的凹槽中；夹具装置的支架(9)的凹槽下端有四个通孔，用于地面导轨凹形槽(10-1)中第二螺栓(12)的连接。4.根据权利要求1所述的检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验装置，其特征在于：通过地面导轨...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙光永，李光耀，崔俊佳，庞通，耿辉辉，段利斌，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。