具有动态运动模拟的车辆碰撞模拟器制造技术

一种车辆碰撞模拟器（１００），采用多个传送器（１２０、１８０、２００、２１０）以模拟碰撞事件的运动或力。所述车辆碰撞模拟器包括支撑待分析试验样品或车辆（１０６）的模拟平台（１０２）。沿碰撞加速轨迹将平台（１０２）加速，将力施加给该平台，以模拟碰撞脉冲或事件。力通过多个“装载于”或连接到模拟平台（１０２）上的传送器施加给模拟平台（１０２），进行动态运动模拟。施加多轴力Ｆ↓［ｘ］、Ｆ↓［ｙ］、Ｆ↓［ｚ］，进行实际碰撞试验。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
车辆碰撞模拟器模拟碰撞动力学，以评价碰撞事件过程中车辆乘员安全性和状态。碰撞模拟器利用来自实际试验碰撞或计算机模型的数据，在物理上模拟碰撞期间车辆的运动，以进行评价。在模拟碰撞期间，将速率或加速率施加给载有样品的平台，以模拟碰撞期间车辆加速度。固定支架或者装载于模拟设备或样品上的传感器和仪器，收集试验数据以进行评价。在正面冲击碰撞过程中，车辆将经历水平加速、颠簸、起伏、弹跳和/或其他运动。对水平加速待试验物进行颠簸、起伏、弹跳和其他运动的模拟，增强碰撞或正面冲击的试验模拟。本专利技术致力于这些和其他方面，并提供以前未考虑到的解决方案。
技术实现思路
本专利技术涉及一种包括运动或受力模拟的车辆碰撞模拟器。车辆碰撞模拟器包括支撑待分析的试验样品或车辆的模拟平台。将平台加速，将力施加给平台，模拟碰撞脉冲或事件。由“装载于”或连接至模拟平台的多个传动器将力施加给模拟平台，提供动态运动模拟。施加多轴力来模拟复杂的碰撞运动或力，进行更真实的碰撞试验。附图说明图1为车辆碰撞模拟器的一个实施例的示意图，它包含动态运动模拟；图2-3为车辆碰撞模拟器实施例的示意图，包含多个用于动态运动模拟的“装载”传动器；图4-9示意地表示车辆碰撞模拟器或系统的实施例，包含多个传动器，用以提供多轴平移和旋转运动，用于动态运动模拟； 图10-11示意地表示车辆碰撞模拟器的一个实施例，包含多个传动器，用以模拟加速度和其他碰撞运动；图12为用于模拟控制的视频系统反馈的示意图。具体实施例方式本专利技术涉及一种包括模拟平台102的车辆碰撞模拟器或系统100。将碰撞运动或加速度施加给模拟平台102，以模拟碰撞脉冲或事件。为了进行试验操作，将试验样品106，如车架、车身、车辆仪表板、座椅，支撑在模拟平台102上。可以将传感器、仪器或探测器安装到模拟平台102上，或者作为选择，使样品106“非装载”，与模拟平台102分离，以采集模拟碰撞事件期间的碰撞数据。使用碰撞数据分析车辆(如车架、车身、仪表板或座椅)或乘员对模拟碰撞事件的反应及相互作用。有如图1中示意地表示的那样，系统100包括速度产生器110，其沿水平加速轨迹(即对于所示的x，y和z坐标系统114沿着x-轴112)向模拟平台102输送碰撞加速度或脉冲。由系统控制器118的加速度控制器116操纵速度产生器110。加速度控制器116用于向速度产生器110提供控制信号或输入，以根据实际碰撞加速度数据或模型加速度分布来操纵或控制速度产生器110。碰撞模拟系统100还包括与模拟平台102连接的运动产生系统，以模拟除沿x-轴轨迹的运动之外的碰撞运动或力。在图1所示的实施例中，所述运动产生系统包括可平移地固定到模拟平台102上并且可随平台102运动的多个传动器120-1、120-2，以施加附加的碰撞运动或力。由系统控制器118的运动控制器124操纵所述多个传动器120-1、120-2，以模拟碰撞事件的运动或力。在图1所示的实施例中，为传动器120-1、120-2供电，相对于箭头132所示的z-轴130方向施加力Fz或运动。使用所加给的力Fz模拟弹跳或起伏，进行碰撞模拟。在平台102的纵向长度(沿x-轴112)方向上，传动器120-1、120-2分隔开，向模拟平台102施加颠簸运动。特别是，操纵传动器120-1、120-2，在纵向分隔的传动器120-1、120-2间提供不同幅值的力Fz，相对于y-轴140施加如箭头138所示的颠簸运动。颠簸角度或幅值是传动器120-1与120-2之间的振幅差的函数。如上所述，传动器120-1、120-2相对于平台102平移地固定，且可随平台102运动，向处于固定位置的平台102施加碰撞运动和力，与平台102的加速度无关。在所示实施例中，如图所示，传动器120-1、120-2“未装载”且枢轴式地连接底座或固定装置，不过，本申请并不限于图1中所示的特定实施例。尽管示出两个传动器120-1、120-2，但并不限于对所示的两个传动器120-1、120-2进行模拟。图2表示一个“装载于”底部滑板150上并且可随底部滑板150运动的模拟平台102的实施例，模拟平台102沿轨道152运动。通过受系统控制器118的加速度控制器116控制或操纵的速度产生器110-1，底部滑板150沿轨道152加速。“装载“平台102由底部滑板150加速，以模拟平台102(及样品106)的运动和加速度。在所示实施例中，模拟器包含减速产生器110-2，以便在碰撞脉冲或模拟之后，减慢或者减速模拟平台102。包含减速产生器110-2，可以减小试验模拟所需的系统尺寸或长度(如轨道长度152)。尽管图2所示的实施例包含减速产生器110-2，但本申请并不限于图2所示的包含加速产生器110-1和减速产生器110-2的特定实施例。在所示实施例中，平台102通过传动器120-1、120-2与底部滑板150相连，将碰撞运动或力施加给加速平台102。如图所示，传动器120-1、120-2“装载于”底部滑板150上，且可随之运动，以便当平台102在加速撞击时和之后运动或加速时，将碰撞运动或力(力Fz)施加给加速平台102。通过运动控制器124独立地激励传动器120-1，120-2，以施加所需的碰撞运动或力。图3表示的实施例包含可沿轨道或钢轨154，156运动的多个“装载”传动器120-1、120-2、120-3、120-4的碰撞模拟器或系统100-3，其中用相同附图标记表示前面附图中的相同部件。对传动器120-1、120-2、120-3、120-4加给能量，施加力Fz，模拟沿z-轴130方向的平移运动，如起伏和弹跳，并通过图中所示纵向间隔(即相对于x-轴纵向分隔)的传动器120-1、120-2、120-3、120-4施加相对于y-轴140的旋转或颠簸运动。在所示的实施例中，模拟平台102通过传动器120-1、120-2、120-3、120-4和连接组件160可移动地连接底部滑板150。如图所示，连接组件160包括通过托架164可旋转地连接于底部滑板150的连杆臂162，并通过托架166可旋转地连接于模拟平台102，使模拟平台102能旋转运动(相对于y-轴140)和平移运动(沿z-轴130)。在所示的实施例中，各传动器包含可相对于传动汽缸运动的活塞，以便将力或运动施加给平台102。传动器可通过空气作用、液压或使用其它方法(如电力传动器)输送力和速度，激励平台102，模拟碰撞运动。在所示实施例中，传动器部件的电能存储或高压蓄电槽，压力线和泵可装载于底部滑板150上；不过，本申请并不限于此。图4-5表示碰撞模拟系统100-4的一个实施例，它包括可关于多个自由度运动的模拟平台102，以模拟复杂的碰撞运动。模拟平台102与可沿轨道或钢轨154、156移动的底部滑板150相连，向平台102施加加速度脉冲，如前面实施例中所述那样。运动产生器包括多个“装载”的传动器180-1、180-2、180-3、180-4。使运动控制器124-4与传动器180-1、180-2、180-3、180-4连接，独立地激励多个传动器180-1，180-2，180-3，180-4，模拟特定碰撞运动或力。在所示的实施例中，运动控制器124-4通过比如对于液压系统或者其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆碰撞模拟器，包括：模拟平台；运动产生器，它具有平移地固定于模拟平台上的多个传动器；以及运动控制器，用于操纵多个传动器，向模拟平台施加模拟碰撞运动或力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：拜伦J萨里，克雷格L坎贝尔，迈伦F米勒，保罗J莱斯卡，理查德C斯特兰德，理查德E比尔登，
申请(专利权)人：MTS系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]