【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车整车冲击领域，特别涉及一种整车侧向冲击试验台架及侧向冲击试验方法。
技术介绍
1、随着新车销量和总体保有量持续上升，交通拥堵、停车困难等问题愈发严重，不规范驾驶和停车的情况越来越多，如高速行驶遇障碍时急打转向造成车辆侧滑、甩尾甚至侧翻，泊车时误操作直接冲上路沿等，车辆都会受到不同程度的侧向冲击或碰撞。若车身或前后桥出现明显变形或断裂会去维修更换新件，若未出现明显变形，可能不作任何处理继续使用，但实际上部分零部件可能已经发生塑性变形甚至产生微裂纹，零件的疲劳寿命会大大下降，存在正常用车过程中零件瞬间丧失功能或断裂的风险，给道路及行车安全带来极大的隐患。因此，整车应该具备一定的抗侧向冲击能力，能经受住适度的侧向冲击。然而，行业内暂无统一的关于整车侧向冲击的试验方法及标准。本申请旨在解决这个难题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是要提供一种整车侧向冲击试验台架及侧向冲击试验方法，试验台架通用性强，可满足不同车型的侧向碰撞需求，根据需求设定冲击速度和冲击质量块的重量。
2、为了解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种整车侧向冲击试验台架，包括：龙门架：为摆锤提供支撑，通过垂直立柱液压缸的伸缩调节摆锤高度，提供不同冲击点试验需求；
3、速度传感器：读取摆锤通过最低点时的速度，为车辆所能承受的实际冲击速度提供输入调节；
4、摆锤总成：包括冲头、质量块、配重块和摆臂，调节配重和高度实现对冲击速度和重量需求；
5、卷
6、试验开关组件：包括挂钩、钢丝绳、回位弹簧和手柄开关，通过手柄开关开启冲击试验；
7、记录摆锤总成在试验过程中摆角的实时数据，作为计算实际冲击速度的输入条件之一；
8、地垫：平铺于试验台架指定区域，为试验车辆提供所需的附着系数，通过调整整车与地面之间的地垫实现，一般定义为0.8±0.1；
9、地垫的尺寸要求是长度方向上覆盖整车长度，宽度方向为整车宽度的2倍。
10、本专利技术的整车侧向冲击试验方法，侧向冲击试验分两种工况：常用工况和极限工况，对应的两个临界速度分别为临界侧向许用速度2.25km/h和临界侧向安全速度13.5km/h，以这两个速度为试验输入条件进行试验参数的定义。
11、两种临界速度都为纵向速度，在台架上实现则需转化为侧向速度，即整车纵向速度在侧向上的分量，纵向速度与侧向速度的夹角a，v横向＝v纵向×sin a。a＝13°近似认为是驾驶员发现障碍物时整车的纵向速度与发生碰撞时整车纵向速度的夹角。
12、两种临界纵向速度60km/h、10km/h对应的侧向速度分别为13.5km/h、2.25km/h，即临界侧向安全速度为13.5km/h，临界侧向许用速度为2.25km/h。
13、本专利技术提供了一种整车侧向冲击试验方法，包括如下的步骤：
14、步骤1、台架检查及初始化：台架外观有无异常，摆锤摆动能否正常摆动，卷扬电机能否正常工作，速度传感器、角度传感器读数是否正常；在摆锤自由状态静止时，即最低位置时的速度传感器和加速度传感器的初始值定义为零；
15、步骤2、将地垫平铺至试验台架指定区域；
16、步骤3、根据测试车辆的整车定义进行前后轴荷的配载，配载为满载状态，配载完成后测量并记录整车四轮定位参数，确保四轮定位参数在定义范围内；
17、步骤4、将车辆移动至试验区，使车轮上对应的冲击点与摆锤总成冲头对准；
18、步骤5、根据测试车辆的轴载进行摆锤配重，通过组合标准配重块配重至指定重量；
19、步骤6、将摆锤总成通过卷扬电机总成迁移至试验高度h1，对应摆锤做最低点速度3km/h，此时摆锤转动角度α1；
20、步骤7、试验车辆状态调整：发动机处于怠速状态，空挡，无制动，方向盘对中后使用转向机器人或其它装置锁止；
21、步骤8、通过手柄开关断开质量块与挂钩的连接，摆锤总成在重力作用下自由摆动至最低点与车轮发生碰撞；待摆锤总成静止后导出读取速度传感器和角度传感器数据，测量并记录被撞击车桥在y向上发生的滑移量、试验后车辆的四轮定位参数；
22、确定试验台架及整车的基本参数：摆锤的有效臂长l，地垫的附着系数μ，车桥的满载重量mb，摆锤重量mp；
23、台架中摆锤总成从初始位置释放后在重力作用下到达最低点，势能转化为动能，到达最低点时具有一定的速度，速度传感器记录此时的摆锤速度；摆锤总成随即与车轮发生碰撞，给车桥施加侧向冲击，车桥在侧向冲击作用下发生横向滑移，摆锤总成在惯性作用下继续向车轮滑移方向摆动，达到的最大摆动角度，此时速度为零，记录车桥滑移量；依据能量守恒定理，摆锤总成的初始势能＝车桥的动能+车桥滑移损失的能量+摆锤残余势能，据此计算出摆锤总成的实际冲击速度。
24、为了覆盖碰撞发生时的所有工况，需要对车轮的上、下、前、后四个点都进行验证；
25、摆锤总成在到达最低点时的动能为：
26、
27、式中：mp为摆锤配重重量，即摆锤重量+配置块重量，kg；v为摆锤通过最低点时的速度(传感器测量)，m/s；g-重力加速度，9.8m/s2；l-摆锤有效长度，m；
28、则摆锤的初始角度α为：
29、α＝cos-1(1-v2/gl) (2)；
30、冲击后桥滑移损失的能量为：
31、eμ＝mbgsμ (3)；
32、式中：mb为车桥重量，单位为kg；s为车桥横向滑移量，单位为m；μ为地垫附着系数，0.8±0.2；
33、冲击后摆锤的残余能量为：
34、er＝mpgl(1-cosβ) (4)；
35、式中：β为冲击后摆锤总成摆动的车辆侧最大角度，单位为度；
36、被冲击车桥吸收的能量为：
37、
38、则车轮的实际冲击速度为：
39、
40、步骤9、根据公式(6)计算车辆实际承受的冲击速度vc1；
41、若vc1＜2.25km/h，执行步骤6-步骤8；所述步骤6中的试验高度调整为增加1km/h最低点速度对应数值，即4km/h对应的高度，依次执行直至冲击速度vc1≥2.25km/h；
42、步骤10、将摆锤总成通过卷扬电机总成迁移至试验高度h2，对应摆锤转动角度α2；
43、步骤11：重复步骤7和步骤8，待摆锤静止后读导出、取速度传感器、角度传感器数值，测量并记录被撞击车桥在y向上发生的滑移量，检查底盘零部件状态，检查底盘的变形、断裂；
44、步骤12、根据公式(6)计算车辆实际承受的冲击速度vc2；
45、若vc2＜13.5km/h，更换新的底盘零部件后执行步骤11，其中步骤11中的试验高度调整为增加1km/h最低点速度对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种整车侧向冲击试验台架，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：整车侧向冲击试验方法的评价标准：
3.根据权利要求1所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：所述龙门架底座固定于地面，龙门立柱中间为垂直液压缸，顶部为龙门横梁，通过液压缸控制器发送控制指令向垂直液压缸内注入或释放液压油进而调节龙门立柱高度的升高或降低，从而调节摆锤的高度。
4.根据权利要求3所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：所述速度传感器通过螺钉固定于左内侧龙门立柱上，与龙门立柱垂直，传感器轴线位于龙门立柱中面内，传感器探头下表面与冲头下表面平齐。
5.根据权利要求1所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：所述摆臂末端连接质量块，质量块的正上方与配重块连接固定，质量块正前方与冲头连接固定，质量块正后方居中位置连接有一个挂钩。
6.根据权利要求1所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：所述冲头对准车轮上对应冲击点，通过配置块的增减来达成所需的摆锤冲击重量，摆锤的冲击速度依靠摆臂偏离静态平衡位置转动的角度来实现。
7.根据权利要求1所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：所述挂钩与钢丝绳连接，挂钩通过手柄与挂钩之间的回位弹簧使挂钩处于闭合状态；按下手柄时克服回位弹簧的张力挂钩张开，钢丝绳从挂钩中脱落或挂入，松开手柄时挂钩在回位弹簧张力作用下恢复闭合。
...【技术特征摘要】
1.一种整车侧向冲击试验台架，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：整车侧向冲击试验方法的评价标准：
3.根据权利要求1所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：所述龙门架底座固定于地面，龙门立柱中间为垂直液压缸，顶部为龙门横梁，通过液压缸控制器发送控制指令向垂直液压缸内注入或释放液压油进而调节龙门立柱高度的升高或降低，从而调节摆锤的高度。
4.根据权利要求3所述的整车侧向冲击试验台架，其特征在于：所述速度传感器通过螺钉固定于左内侧龙门立柱上，与龙门立柱垂直，传感器轴线位于龙门立柱中面内，传感器探头下表面与冲头下表面平齐。
5.根据...
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