一种模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及力学性能测量设备技术领域，具体公开了一种模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置，包括落锤部件和试验支架，落锤部件位于试验支架上方，试验支架包括两个对称设置的支架本体，每个支架本体均包括支座和上支板，上支板固定连接在支座的顶部，上支板顶面倾斜设置，前防撞横梁能够与上支板的倾斜面相贴，至少一个上支板上设有用于将前防撞横梁与上支板固定的安装孔；还包括用于采集前防撞横梁溃缩变形过程中图像数据的图像采集模块。本方案用以解决目前对防撞梁进行动态落锤冲击试验时支撑构件试验后变形或损坏带来的利用率低的问题。用率低的问题。用率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置


[0001]本专利技术涉及力学性能测量设备
，具体涉及一种模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置。

技术介绍

[0002]在节能与环保成为当前及未来汽车工业发展两大主题趋势下，轻量化几乎已成为保证车辆安全性、动力性、燃油经济性的最为有效的技术手段。防撞横梁是保险杠系统的重要安全构件，其碰撞性能对整车碰撞安全性有十分重要的影响。然而，为满足日趋苛刻的碰撞安全法规性能指标要求及在实际环境中的服役可靠性要求，对于汽车安全的试验要求也在不断加强，对于汽车上的防撞横梁而言，在汽车碰撞过程中受到极大的碰撞力，非常容易出现断裂，而研究防撞横梁性能的整车试验受成本和周期的限制较难实施，目前较为常见的试验为对前防撞横梁的静态弯曲试验和动态冲击试验。
[0003]对于静态弯曲试验，应用于零部件材料承受弯曲载荷时的力学特性试验，故而试验过程向防撞横梁中部施加静态压力迫使防撞横梁弯曲即可，整个试验过程不涉及能量的突变，故而安全性较高，实施较为简单；但动态冲击试验，又称落锤冲击试验，应用于测试零部件材料结构在动态载荷下力学性能，是系统研究和测试零部件材料结构力学性能及变形的试验行为；试验过程需要落锤在设计高度下落，以保证落锤以设定的冲击能量撞击防撞横梁；因动态冲击试验过程中，冲击能量是瞬间加载到防撞横梁上的，而冲击能量一般模拟的都是汽车实际状况，故而冲击能量大，如若采用静压试验中不固定防撞横梁的方式进行测试则存在防撞横梁因巨大冲击而瞬间移位的情况，对周围试验人员或环境造成破坏，存在极大的安全隐患；而若借助静压试验中固定防撞横梁的方式进行测试，则存在与实际不符合而失去试验价值的问题。
[0004]为了准确模拟防撞横梁的试验精度，前防撞横梁碰撞试验往往是需要将主要吸能部件的吸能盒一起配套来开展试验，但对于一些材料厂和零部件厂更多只关注防撞横梁的性能，有时无法获取相匹配的吸能盒装置，并且吸能盒重量较大、价格高，落锤冲击试验又属于破坏性试验，故而试验成本较高。为此，有必要设计出无吸能盒式前防撞横梁的落锤冲击试验装置。
[0005]现有技术中，中国专利公开号为CN104865138A的测量试件的力学性能的装置，在该专利技术中提到可以采用该技术进行结构件如汽车的前横梁、车门防撞梁等的动态冲击试验，具体为通过两个对称的支撑构件(专利中的第一支撑构件和第二支撑构件)来支撑起被试验的防撞横梁，在防撞横梁被落锤冲击后，支撑构建中的摆杆和夹具都将转动，保证防撞横梁在产生形变的过程中不会与夹具松脱，确保动态落锤冲击试验的安全性。但是这种结构因防撞横梁受到的冲击会传递到支撑构建中，导致支撑构建的零件很容易发生变形或损坏，支撑构建的利用率低。

技术实现思路

[0006]本专利技术意在提供一种模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置，以解决目前对防撞梁进行动态落锤冲击试验时支撑构件试验后变形或损坏带来的利用率低的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置，包括落锤部件和试验支架，落锤部件位于试验支架上方，试验支架包括两个对称设置的支架本体，每个支架本体均包括支座和上支板，上支板固定连接在支座的顶部，上支板顶面倾斜设置，前防撞横梁能够与上支板的倾斜面相贴，至少一个上支板上设有用于将前防撞横梁与上支板固定的安装孔；还包括用于采集前防撞横梁溃缩变形过程中图像数据的图像采集模块。
[0009]本方案的原理及优点是：实际应用时，当需要对前防撞横梁进行落锤冲击试验前，因较为普遍的前防撞横梁的横截面均呈U型，当前防撞横梁能够做到与上支板的倾斜面相贴时，前防撞横梁已经是扣在了支架本体上；通过支架本体形成了对防撞横梁的位置限定；而在试验前，通过上支板上设有的安装孔，使得前防撞横梁的一端能够与上支板连接，而前防撞横梁另一端只是扣在支架本体上，保证了在落锤冲击试验时，前防撞横梁的一端会沿着上支板而向前防撞横梁内侧移动进而发生变形折弯；前防撞横梁溃缩弯折变形的过程被图像采集模块所采集，以便于后期利用该图像数据进行研究设计。
[0010]一方面，本方案使得整个冲击试验下的前防撞横梁的变形折弯过程非常贴近带有吸能盒时候的折弯过程(带有吸能盒的前防撞横梁遭受冲击时，两侧的吸能盒会给予前防撞横梁向内侧变形的力，使防撞横梁发生折弯)，实现了对前防撞横梁溃缩变形的有效模拟，有利于展示前防撞横梁的真实受力状态。另一方面，在前防撞横梁遭受冲击后，因前防撞横梁的一端始终与其中一个支架本体的上支板连接，保证了前防撞横梁不会产生除沿剩余上支板的滑移外的其他移动，确保了试验的安全性。
[0011]除此之外，本方案中，试验支架的结构非常简单，且倾斜的上支板仅通过螺栓将相贴的前防撞横梁连接，上支板以整个倾斜面来承受前防撞横梁的冲击，冲击过程受力均匀，故而上支板的抗冲击力更强，相比现有技术，不容易发生变形和损坏，故而提高了试验支架的重复利用率，降低了试验的成本。
[0012]优选的，作为一种改进，还包括安装在落锤部件上的加速度传感器和位移传感器。
[0013]有益效果：本方案通过安装在落锤部件上的加速度传感器和位移传感器，使得加速度传感器能够测量出落锤部件在落锤冲击试验中的加速度，而位移传感器能够测量出每次试验过程中落锤部件的位移变化，方便设计人员根据获得的落锤部件的加速度、位移以及落锤的重量计算试验时施加在前防撞横梁上的冲击能量。
[0014]优选的，作为一种改进，所述试验支架还包括试验台，试验台上设有若干条互相平行的地脚槽，支座能够安装在不同的地脚槽上，地脚槽与两个支座的连线垂直。
[0015]有益效果：通过平行的地脚槽的设计，方便根据不同宽度的前防撞横梁对支座的安装进行调整，提高实用性；此外，支座固定在不同的地脚槽上，使得冲击试验时，两个支座受到的冲击互不影响，且地脚槽的方向与前防撞横梁垂直，形成了对来自前防撞横梁的冲击力的阻挡，保证了地脚槽上固定的支座基本不会产生沿前防撞横梁宽度方向的移动。
[0016]优选的，作为一种改进，所述支座与试验台之间还设有底座，底座上设有竖向的限位块，限位块上设有多个限位孔，多个限位孔在竖直面阵列设置，支座能够固定在不同的限
位孔上。
[0017]有益效果：本方案能够方便支座在底座的限位板上进行高度调整，以调整前防撞横梁与落锤之间距离，进而调整冲击能量。
[0018]优选的，作为一种改进，所述支座包括上支座和下支座，上支板固定在上支座顶部，上支座可拆卸连接在下支座上，下支座的强度高于上支座的强度。
[0019]有益效果：本方案通过对上支座和下支座的设计，使得在支座发生损坏时，优先损坏的始终是上支座，进而确保只需要更换上支座即可，降低更换的成本；同时试验前，也可以根据待试验的冲击能量来提前替换上支座的材料强度或调整尺寸厚度，减少上支座发生变形或损坏的概率，提高上支座的重复利用率。
[0020]优选的，作为一种改进，还包括锁扣和夹紧释放机构，锁扣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置，包括落锤部件和试验支架，落锤部件位于试验支架上方，试验支架包括两个对称设置的支架本体，其特征在于：每个支架本体均包括支座和上支板，上支板固定连接在支座的顶部，上支板顶面倾斜设置，前防撞横梁能够与上支板的倾斜面相贴，至少一个上支板上设有用于将前防撞横梁与上支板固定的安装孔；还包括用于采集前防撞横梁溃缩变形过程中图像数据的图像采集模块。2.根据权利要求1所述的模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置，其特征在于：还包括安装在落锤部件上的加速度传感器和位移传感器。3.根据权利要求1所述的模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置，其特征在于：所述试验支架还包括试验台，试验台上设有若干条互相平行的地脚槽，支座能够安装在不同的地脚槽上，地脚槽与两个支座的连线垂直。4.根据权利要求3所述的模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置，其特征在于：所述支座与试验台之间还设有底座，底座上设有竖向的限位块，限位块上设有多个限位孔，多个限位孔在竖直面阵列设置，支座能够固定在不同的限位孔上。5.根据权利要求1所述的模拟无吸能盒式前防撞横梁落锤冲击试验装置，其特征在于：所述支座包括上支座和下支座，上支板固定在上支座顶部，上支座可拆卸连接在下支座上，下支座的强度高于上支座的强度。6.根据权利要求1所述的模拟无吸能盒式前防...

【专利技术属性】
技术研发人员：周松，高翔，许伟，周佳，冯毅，方刚，周湛淞，
申请(专利权)人：中国汽车工程研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：