一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪制造技术

本发明专利技术涉及一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪，包括电磁控制部件、驱动部件和运动部件。初级线圈固定设置，电磁控制部件与初级线圈电连接，次级线圈与初级线圈贴合设置，加载棒依次穿过初级线圈和次级线圈，加载棒的前端通过连接头与撞击头活动连接。电磁控制部件向初级线圈通电，使初级线圈产生第一磁场，次级线圈在第一磁场的作用下产生第二磁场，且第一磁场和第二磁场互斥，产生互斥推力。加载棒在互斥推力的作用下运动，以带动撞击头运动，使撞击头的前端撞击人体上躯干，人体上躯干在撞击的作用下带动假人头绕第一转动轴做圆周运动，以电磁力作为动力源，通过调节施加电压可以精确调整互斥推力，从而提高头部伤害试验的试验精度。试验的试验精度。试验的试验精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪


[0001]本专利技术涉及头部伤害试验
，特别是涉及一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪。

技术介绍

[0002]汽车正面碰撞在实际交通事故中是很常见的一种事故形态，开展汽车正面碰撞研究，对于改善交通事故和提高碰撞中乘员的安全性都有积极的推动作用。碰撞测试假人的伤害评价，是通过采集假人头部的加速度、力、位移等伤害数据，然后将试验数据代入各部位的损伤准则进行计算而得到。
[0003]但在进行碰撞试验时，现有技术的试验设备结构复杂以致难以操控，且动力源由弹簧和液压设备构成，在控制力上难以满足精准调节的要求，最终导致试验误差很大。
[0004]基于此，亟需一种能够提高试验精度的头部碰撞伤害试验仪。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪，采用电磁力作为加载动力，以提高头部碰撞伤害试验的试验精度。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪，所述试验仪包括电磁控制部件、驱动部件和运动部件；所述驱动部件包括初级线圈、次级线圈和加载棒；所述运动部件包括撞击头、人体上躯干和假人头；
[0008]所述初级线圈固定设置；所述电磁控制部件与所述初级线圈电连接；所述电磁控制部件用于向所述初级线圈通电，使所述初级线圈产生第一磁场；
[0009]所述次级线圈的第一侧面与所述初级线圈的第一侧面贴合设置；所述次级线圈用于在所述第一磁场的作用下产生第二磁场；所述第一磁场和所述第二磁场互斥，产生互斥推力；所述互斥推力的大小由所述电磁控制部件向所述初级线圈所通电的电压大小决定；
[0010]所述加载棒依次穿过所述初级线圈和所述次级线圈；所述加载棒在所述互斥推力的作用下运动，定义所述加载棒的运动方向为前；
[0011]所述加载棒的前端通过连接头与所述撞击头活动连接；所述人体上躯干的底端套设于第一转动轴上，所述假人头通过弹簧连接于所述人体上躯干的顶端；所述加载棒用于带动所述撞击头运动，使所述撞击头的前端撞击所述人体上躯干；所述人体上躯干在所述撞击的作用下带动所述假人头绕所述第一转动轴做圆周运动。
[0012]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0013]本专利技术用于提供一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪，包括电磁控制部件、驱动部件和运动部件。初级线圈固定设置，电磁控制部件与初级线圈电连接，次级线圈与初级线圈贴合设置，加载棒依次穿过初级线圈和次级线圈，加载棒的前端通过连接头与撞击头活动连接。电磁控制部件向初级线圈通电，使初级线圈产生第一磁场，次级线圈在第一磁
场的作用下产生第二磁场，且第一磁场和第二磁场互斥，产生互斥推力。加载棒在互斥推力的作用下运动，以带动撞击头运动，使撞击头的前端撞击人体上躯干，人体上躯干在撞击的作用下带动假人头绕第一转动轴做圆周运动，本专利技术以电磁力作为动力源，通过调节施加电压可以精确调整互斥推力，从而提高头部伤害试验的试验精度。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例1所提供的试验仪的结构示意图；
[0016]图2为本专利技术实施例1所提供的试验仪在运动状态下的结构示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例1所提供的试验仪的立体结构示意图；
[0018]图4为本专利技术实施例1所提供的初级线圈及电缆接头的结构示意图；
[0019]图5为本专利技术实施例1所提供的电压与互斥推力的关系曲线图；
[0020]图6为本专利技术实施例1所提供的350V电压下互斥推力的多条波形的曲线图。
[0021]符号说明：
[0022]1—假人头；2—人体上躯干；3—中间杆；4—撞击头；5—轴承座；6—连接头；7—放大器；8—次级线圈；9—初级线圈；10—质量块；11—电缆接头；12—第一质量块下座；13
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缓冲块；14—第二固定卡箍；15—加载棒；16—底板；17—桌腿；18—试验台；19—电磁控制部件；20—第一固定卡箍；21
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第二质量块下座；TMO—升压变压器；D1—第一整流二极管；D2—第二整流二极管；M1—第一整流可控硅；M2—第二整流可控硅；R1—限流电阻；L1—平波电感；C1—脉冲电容；M3—放电可控硅；D3—续流二极管。
具体实施方式
[0023]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清楚、完整地描述，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，本领域普通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，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]本专利技术的目的是提供一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪，主要用于模拟汽车正面碰撞，后排乘客头部撞击前排座椅的头部碰撞伤害试验，设备操作简便，在完成模拟正面碰撞假人头部伤害试验的同时，能够降低试验成本，提高试验的准确度、稳定性，并具有速度可调功能，调节范围广，重复性好。
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0026]实施例1：
[0027]在进行碰撞试验时，现有技术的试验设备结构复杂以致难以操控，且动力源由弹簧和液压设备构成，在控制力上难以满足精准调节的要求，最终导致试验误差很大。整车碰撞试验虽然效果接近实际，但是耗损过大，对场地及设备要求高，不易实现。采用摆锤冲击
的动力源，在速度、加速度调节及试验精度方面存在明显不足。基于此，为了提高头部碰撞试验的试验精度，使速度可调范围更广泛，并降低试验成本，亟需一种使用新的加载动力源的试验仪。
[0028]本实施例用于提供一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪，如图1、图2和图3所示，所述试验仪包括电磁控制部件19、驱动部件和运动部件。
[0029]电磁控制部件19包括电源、升压变压器TMO、整流桥、限流电阻R1、平波电感L1、脉冲电容C1、续流二极管D3和放电可控硅M3。升压变压器的输入端与电源相连接，升压变压器的输出端与整流桥相连接。整流桥的正极连接脉冲电容的负极，整流桥的负极连接限流电阻的正极，限流电阻的负极连接平波电感的正极，平波电感的负极连接脉冲电容的正极。续流二极管与脉冲电容并联连接。脉冲电容的正极连接放电可控硅的正极，放电可控硅的负极连接初级线圈9的正极，脉冲电容的负极连接初级线圈9的负极。
[0030]升压变压器用于对电源输出的交流电进行升压。整流桥用于将升压后的交流电转换为直流电。限流电阻用于限制其所在支路的电流大小，以防止电流过大烧坏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁加载的头部碰撞伤害试验仪，其特征在于，所述试验仪包括电磁控制部件、驱动部件和运动部件；所述驱动部件包括初级线圈、次级线圈和加载棒；所述运动部件包括撞击头、人体上躯干和假人头；所述初级线圈固定设置；所述电磁控制部件与所述初级线圈电连接；所述电磁控制部件用于向所述初级线圈通电，使所述初级线圈产生第一磁场；所述次级线圈的第一侧面与所述初级线圈的第一侧面贴合设置；所述次级线圈用于在所述第一磁场的作用下产生第二磁场；所述第一磁场和所述第二磁场互斥，产生互斥推力；所述互斥推力的大小由所述电磁控制部件向所述初级线圈所通电的电压大小决定；所述加载棒依次穿过所述初级线圈和所述次级线圈；所述加载棒在所述互斥推力的作用下运动，定义所述加载棒的运动方向为前；所述加载棒的前端通过连接头与所述撞击头活动连接；所述人体上躯干的底端套设于第一转动轴上，所述假人头通过弹簧连接于所述人体上躯干的顶端；所述加载棒用于带动所述撞击头运动，使所述撞击头的前端撞击所述人体上躯干；所述人体上躯干在所述撞击的作用下带动所述假人头绕所述第一转动轴做圆周运动。2.根据权利要求1所述的试验仪，其特征在于，所述电磁控制部件包括电源、升压变压器、整流桥、脉冲电容和放电可控硅；所述升压变压器的输入端与所述电源相连接，所述升压变压器的输出端与所述整流桥相连接；所述升压变压器用于对所述电源输出的交流电进行升压；所述整流桥的负极连接所述脉冲电容的正极；所述整流桥的正极连接所述脉冲电容的负极；所述整流桥用于将升压后的交流电转换为直流电，对所述脉冲电容进行充电；所述脉冲电容的负极连接所述初级线圈的负极；所述脉冲电容的正极连接所述放电可控硅的正极；所述放电可控硅的负极连接所述初级线圈的正极；所述放电可控硅用于向所述初级线圈通电。3.根据权利要求2所述的试验仪，其特征在于，所述整流桥包括第一整流二极管、第二整流二极管、第一整流可控硅和第二整流可控硅；所述第一整流二极管和所述第一整流可控硅串联连接，组成第一线路；所述第二整流二极管和所述第二整流可控硅串联连接，组成第二线路；所述第一线路和所述第二线路并联连接；所述升压变压器的输出端分别连接于所述第一整流二极管和所述第一整流可控硅之间以及所述第二整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹增强，李想，郭程翔，惠旭龙，张铭豪，郑国，杜蒙，袁昕宇，郭映江，王玥浩轩，程思儒，
申请(专利权)人：陕西大工旭航电磁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：