[发明专利]碰撞台车模拟试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆技术领域，尤其是涉及到车辆安全性能检测设备技术领域。

背景技术

安全、节能与环保是未来汽车技术的三大主题，提高汽车的碰撞安全性能够有效降低交通事故中的乘员伤亡概率。交通事故统计数据表明，汽车侧面碰撞发生比例较高，致伤率居于各种碰撞形式首位，致死率仅次于正面碰撞。美国、欧洲等汽车工业发达国家从20世纪60年代初就开始了汽车侧面碰撞的研究工作，并且逐步建立了各自的法规体系，如美国的FMVSS214和欧洲的ECER95。中国于2006年7月颁布了侧面碰撞安全法规《汽车侧面碰撞的乘员保护》，试验方法和评价方式主要参照欧洲法规制定。

车对车侧面碰撞试验方法可以比较真实地模拟实际发生的两车之间垂直碰撞的交通事故情况，但一次试验需要消耗两辆整车。为节约试验成本，采用蜂窝铝移动可变形壁障来替代另一辆车的车头与试验车发生碰撞，即整车侧面碰撞试验方法，该方法是各国侧面碰撞法规中广泛采用的试验形式。虽然整车碰撞试验方法能够比较准确的模拟实际交通事故形式，能够输出接近真实的人体损伤数据，但试验投入大、成本高，试验准备复杂、周期长。车型设计开发、改进的过程中，经常需要针对局部结构反复进行大量试验，整车试验方法不适于短时间、大批量的局部结构试验，台车模拟试验装置则能够满足以上需求。侧面碰撞台车模拟试验装置能够在一定程度上模拟整车侧面碰撞试验的特征，一般是车门的“速度－时间”曲线，用于检测、试验车门结构、侧面安全气囊等组件对乘员的保护情况。与整车试验相比，台车试验方法能够节省试验的经济成本和时间成本，并可以重复使用。

在整车侧面碰撞试验中，假人的伤害指标与撞击侧车门的侵入速度直接相关，典型的整车侧撞试验车门“速度－时间”曲线为“双峰”曲线，即车门受到台车撞击后迅速加速到某一峰值(第一峰)，然后由于受到结构、座椅和假人的阻挡速度降低，之后由于台车的进一步推动速度再次上升到另一峰值(第二峰)，台车模拟试验装置所要实现的即是车门的双峰速度曲线。

一些其他国家开展被动安全研究较早，对侧面碰撞台车模拟试验装置也进行了较多的研究，目前已经形成比较成熟的试验技术。比较著名的由美国福特公司、美国MGA公司、Instron公司、德国申克公司等，这些模拟装置大都采用主动台车加速技术。以福特公司的侧面碰撞模拟装置为例，该装置引入了两次加速牵引过程和两级吸能装置，因而可以模拟车门速度－时间曲线的第二个峰值。该装置由基底台车(主动加速式)，车门台车，座椅台车，蜂窝铝吸能装置，和VIA液压缓冲器组成。采用主动加速台车技术的侧面碰撞模拟试验装置，控制系统复杂，且造价高达数百万美元。

国内中北大学李强发明了一种侧面碰撞模拟试验装置(专利公开号：CN 101398342A)，该装置能够在不使用主动加速度台车的情况下实现台车的“双峰”速度曲线，但整个系统比较复杂，速度曲线依靠两个液压缓冲器控制，计算控制实现比较困难。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提出一种可重复使用的碰撞台车模拟试验装置及方法，能够实现汽车实车侧面碰撞中车门的“双峰”速度曲线，以及模拟车门、座椅和假人的相互接触和运动过程。该碰撞台车模拟试验装置及方法可以代替整车试验用于评价侧面碰撞中车门内板、填充材料、座椅和安全气囊等对车内乘员的保护效果，具有精度高、系统可靠、实施方便、成本低廉、可重复使用的特点。

为了实现此目的，本发明采取的技术方案为如下。

一种碰撞台车模拟试验装置，所述碰撞台车模拟试验装置包括固定障碍壁、车门台车、加速台车、座椅台车，车门台车吸能装置和加速台车吸能装置，其中，

座椅台车和车门台车分别用于安装模拟实车试验的实车座椅和实车车门；

车门台车吸能装置安装于固定障碍壁和车门台车之间；

加速台车吸能装置安装于车门台车和加速台车之间；

加速台车与车门台车之间具有初始间隙；

车门台车吸能装置在车门台车撞击过程中提供两种平台力，在车门台车吸能装置被压缩的开始阶段提供第一阶段平台力，在其到达一定压缩行程后提供第二阶段平台力；

加速台车吸能装置在加速台车撞击车门台车过程中，提供一种平台力。

优选地，所述碰撞台车模拟试验装置还包括车门和座椅的固定和调节装置，用于通过所述固定和调节装置将实车车门和实车座椅的相对位置调整到和整车一致。

优选地，所述车门台车吸能装置和加速台车吸能装置由铝蜂窝或铝泡沫结构制成。

优选地，所述碰撞台车模拟试验装置还包括关键参数计算装置、车门预变形装置，其中，