一种面向事故重建的行人冲击试验台架及试验方法技术

本发明专利技术公开了一种面向事故重建的行人冲击试验台架及试验方法，本发明专利技术立足于行人冲撞事件中的定量试验，即腿部冲击前保险杠试验及头部冲撞前风挡玻璃试验，针对某一特定型号的保险杠和风挡玻璃，旨在提供综合性的夹持装置来对其进行固定，从而减小冲撞试验难度，降低试验成本。由于前风挡玻璃形状结构复杂，固定难度较大，本发明专利技术还可提供固定前风挡玻璃的一种新思路。

A Pedestrian Impact Test Bench and Test Method for Accident Reconstruction

【技术实现步骤摘要】
一种面向事故重建的行人冲击试验台架及试验方法
本专利技术属于安全测试
，尤其涉及一种面向事故重建的行人冲击试验台架及试验方法。
技术介绍
随着科技的进步和社会发展水平的提高，汽车作为舒适快捷的出行方式，得到了大量的普及。与汽车行业快速增长伴随而行的自然也包括了交通事故数量和频率的不断增加。其中车辆与行人的碰撞案件中，行人作为交通设施的弱势使用者，其安全和权益的维护需要有力的技术保障。根据2016年统计数据显示，我国行人交通方式的死亡人数和受伤人数分别为16724人和37282人，约占交通事故中死亡人员总数的26.51％和16.46％。车辆行人碰撞事故仍为交通事故发生的一大形式。在车辆冲撞行人的案件中，几乎所有的碰撞发生在头部对前风挡玻璃的冲击和腿部对前保险杠的冲击。因此基于行人保护的冲击试验对于车辆冲撞行人案件的案件还原、伤害估计以及案情界定具有重要意义。基于行人保护的冲击试验包括头部对前风挡玻璃的冲击试验和腿部对前保险杠的冲击试验。在这一过程中，通常由于风挡玻璃的几何形状的复杂性和多样性，常常需要用到原车身来对挡风玻璃进行固定，使冲击试验的成本较高。因此使用能到对风挡玻璃和保险杠同时进行固定的试验台架，将大幅简化冲击试验的程序、降低其成本。其作用包括一是不需要使用原车身，节省试验成本，二是能较方便快捷地更换玻璃和保险杠，在较多次数的试验时尤为关键，三是完全模拟车辆上的应力状况后，能开展相对应的定量试验。现有技术的冲击试验台架主要包括：台架底座、支撑臂、玻璃框架及玻璃安装支撑板，其中，支撑臂位于台架底座上方两侧，下部通过调节螺栓与台架底座相连，上部通过铰接与玻璃框架相连；玻璃框架通过圆轴嵌入台架底座上开设的轴孔与台架底座相连，所述圆轴在所述轴孔内转动，结合所述调节螺栓调节玻璃框架的转动角度；玻璃安装支撑板两端嵌于玻璃框架两侧开设的轴向T型槽内，并可沿所述轴向T型槽轴向滑动，风挡玻璃固定在玻璃安装支撑板上，所述玻璃框架在上下方向上开设有多个螺纹孔，利用弧度调节螺栓拧入玻璃框架开设的螺纹孔中，用以顶起玻璃安装支撑板。该技术能基本满足头部模具冲击风挡玻璃的定性试验要求，但存在以下缺陷：一是台架强度难以保证。玻璃安装支撑板单纯依靠后方竖直杆进行悬臂式支撑，受到高速度头部模具冲击时会产生强烈晃动甚至与前方底座发生碰撞。二是角度变更设计冗余。玻璃安装支撑板后方竖直杆上打有许多螺纹孔，可通过分别使用不同的螺纹孔固定实现风挡玻璃不同的角度倾斜。但是依照规定当前的行人头部发射台已实现较大范围内的三维坐标变动以及-90°-90°的连续角度变化。台架的角度变更设计不仅没有必要，还会使打孔后杆出现应力集中，强度下降，以及造成安装程序繁琐。三是固定方式缺陷。按照该技术的叙述，风挡玻璃需要固定在上述的玻璃支承框架上。但对于造型不同的风挡玻璃，粘接面积大大减小，粘牢的强度也发生许多变化。这样的粘接结果即便是对定性试验也会造成较大误差。四是安装方式缺陷。由于玻璃是可拆卸安装，如通过粘合剂固定在玻璃安装支承框上的安装方式，在需要反复更换玻璃时显得极为不方便。安装过程需要等待粘合剂风干，拆卸过程需要清除掉框架上残留的粘合剂以及玻璃残渣。在初步的定性试验中此举显得较为繁琐冗余。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：本专利技术立足于行人冲撞事件中的定量试验，即腿部冲击前保险杠试验及头部冲撞前风挡玻璃试验，针对某一特定型号的保险杠和风挡玻璃，旨在提供综合性的夹持装置来对其进行固定，从而减小冲撞试验难度，降低试验成本，尤其针对对挡风玻璃无模具但需进行定量试验时能提供可行的方案。本专利技术采用的技术方案如下：一种面向事故重建的行人冲击试验台架，包括台架底座、框形支撑架和风挡玻璃平面轮廓架，台架底座通过框形支撑架与风挡玻璃平面轮廓架底端固定连接，风挡玻璃平面轮廓架倾斜设置，风挡玻璃平面轮廓架上方通过玻璃夹持支撑杆与框形支撑架固定连接，风挡玻璃平面轮廓架中嵌入有玻璃，风挡玻璃平面轮廓架两端设置有多个用于夹持玻璃的玻璃夹持机构，框形支撑架前方设置有正面保险杠固定装置，框形支撑架两侧设置有侧面保险杠固定装置。进一步地，正面保险杠固定装置与侧面保险杠固定装置固定连接且正面保险杠固定装置与侧面保险杠固定装置分别与框形支撑架固定连接。进一步地，正面保险杠固定装置包括5个支撑杆件以及与支撑杆件固定连接的正面固定片。进一步地，侧面保险杠固定装置包括固定连接在框形支撑架上的侧面固定片。进一步地，侧面固定片与正面固定片固定连接。进一步地，玻璃夹持机构包括固定座、第一转动副、第二转动副、第三转动副以及固定连接在第二转动副末端的压紧臂头部。进一步地，固定座分别与第一转动副、第二转动副、第三转动副通过螺栓活动连接，第三转动副分别与第一转动副和第二转动副通过螺栓活动连接。进一步地，压紧臂头部包括末端带有橡胶帽的螺栓，螺栓活动穿过第二转动副。进一步地，第一转动副末端设置有把手。采用本专利技术的面向事故重建的行人冲击试验台架进行冲击试验的方法，包括以下步骤：S1.将玻璃试样放入风挡玻璃平面轮廓架内后用玻璃粘合剂填充边缘；S2.在玻璃外围粘上密封胶条；S3.将玻璃夹持机构置于玻璃上方；S4.在玻璃试样上取到所要的碰撞点，并做好记号；S5.当水平距离不变或垂直高度不变时，定速度定角度向记号处发射头部或腿部模型，对试验进行拍照或高速录像；S6.观察照片或高速录像，并处理数据。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，只需要对玻璃的平面投影和保险杠安装孔位置进行测定，然后将玻璃试样放入风挡玻璃平面轮廓架内后用玻璃粘合剂填充边缘，以及将正面和侧面保险杠的安装孔依次与框形支撑架固定，可以起到简化同类型台架设计内容尤其是免去了固定带有复合曲率的玻璃外轮廓的设计工作的作用，安装简单，固定台架安装强度高，适用于定量试验；2、本专利技术将风挡玻璃固定与保险杠固定综合起来，通过固定设置的风挡玻璃平面轮廓架对头部模型进行定量冲撞试验，通过玻璃夹持机构影响玻璃受力点的时间在于头部模型碰撞玻璃后，玻璃回弹触及压紧装置时，因此对于中心点的碰撞结果不造成影响，通过设置正面保险杠固定装置和侧面保险杠固定装置，对腿部模型可进行定量冲撞试验，因而，使用单个台架就可以完成头部模型和腿部模型冲撞的试验，实现对典型的行人遭受车辆正面冲撞时的情景进行模拟，可避免使用多个台架或使用旧车前身，可以起到简化试验、降低试验成本的作用；3、本专利技术采取了与现实车辆一致的固定设计，璃在碰撞前的固定方法为四边粘合剂固定与现实车辆的固定方式一样，保险杠的安装方式与现实车辆一致，可以实现对行人冲撞案件中的车辆的模拟，作为定量试验用台架。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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专利技术的某些实施例，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为本专利技术冲击试验台架的结构图；图2为侧面保险杠固定装置的结构图；图3为正面保险杠固定装置的结构图；图4为玻璃夹持机构的结构图；图5为中心碰撞裂纹图；图6为裂纹半径-初速度拟合图；图中标记：1-台架底座，2-侧面保险杠固定装置，3-正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向事故重建的行人冲击试验台架，其特征在于：包括台架底座(1)、框形支撑架(7)和风挡玻璃平面轮廓架(6)，所述台架底座(1)通过框形支撑架(7)与风挡玻璃平面轮廓架(6)底端固定连接，所述风挡玻璃平面轮廓架(6)倾斜设置，所述风挡玻璃平面轮廓架(6)上方通过玻璃夹持支撑杆(4)与框形支撑架(7)固定连接，所述风挡玻璃平面轮廓架(6)中嵌入有玻璃，所述风挡玻璃平面轮廓架(6)两端设置有多个用于夹持玻璃的玻璃夹持机构(5)，所述框形支撑架(7)前方设置有正面保险杠固定装置(3)，所述框形支撑架(7)两侧设置有侧面保险杠固定装置(2)。

【技术特征摘要】
1.一种面向事故重建的行人冲击试验台架，其特征在于：包括台架底座(1)、框形支撑架(7)和风挡玻璃平面轮廓架(6)，所述台架底座(1)通过框形支撑架(7)与风挡玻璃平面轮廓架(6)底端固定连接，所述风挡玻璃平面轮廓架(6)倾斜设置，所述风挡玻璃平面轮廓架(6)上方通过玻璃夹持支撑杆(4)与框形支撑架(7)固定连接，所述风挡玻璃平面轮廓架(6)中嵌入有玻璃，所述风挡玻璃平面轮廓架(6)两端设置有多个用于夹持玻璃的玻璃夹持机构(5)，所述框形支撑架(7)前方设置有正面保险杠固定装置(3)，所述框形支撑架(7)两侧设置有侧面保险杠固定装置(2)。2.根据权利要求1所述的面向事故重建的行人冲击试验台架，其特征在于：所述正面保险杠固定装置(3)与所述侧面保险杠固定装置(2)固定连接且所述正面保险杠固定装置(3)与所述侧面保险杠固定装置(2)分别与框形支撑架(7)固定连接。3.根据权利要求2所述的面向事故重建的行人冲击试验台架，其特征在于：所述正面保险杠固定装置(3)包括5个支撑杆件以及与支撑杆件固定连接的正面固定片。4.根据权利要求3所述的面向事故重建的行人冲击试验台架，其特征在于：侧面保险杠固定装置(2)包括固定连接在框形支撑架(7)上的侧面固定片。5.根据权利要求4所述的面向事故重建的行人冲击试验台架，其特征在于：所述侧面固定片与正面固定片固定连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁泉，王田，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11