[发明专利]评估汽车电池多孔结构吸能垫性能的半正弦冲击测试法

说明书

本发明涉及一种评估汽车电池多孔结构吸能垫性能的半正弦冲击测试法，包括以下步骤：S1：将包覆有吸能垫的汽车电池置于冲击台上，将冲击力传感器设于汽车电池的吸能垫上；S2：通过冲击台向包覆有吸能垫的汽车电池施加冲击力；S3：通过冲击力传感器实时记录施加于汽车电池上的冲击力和吸能垫的下压位移；S4：根据应力公式和应变公式得到相应的应力‑应变曲线和能量‑应变曲线，通过应力‑应变曲线和能量‑应变曲线分析汽车电池多孔结构吸能垫的抗冲击性能。与现有技术相比，本发明提供了一种评估汽车电池多孔结构吸能垫性能的半正弦冲击测试法，其中根据实际碰撞标准工况，可用以评估新型封闭结构的“柔韧”指标。

技术领域

本发明涉及一种汽车电池的吸能性能测试方法，尤其是涉及一种评估汽车电池多孔结构吸能垫性能的半正弦冲击测试法。

背景技术

吸能结构即吸收能量的结构，以蜂窝结构作为典型代表的传统多孔复合结构，具有较高的面内、面外刚度和较好的能量吸能能力。对于多孔结构来说，平台应力是评价能量吸收性能的重要指标。具备优异能量吸收能力的多孔结构应具备平台应力高、持续时间长、平台应力稳定等特点。

采用高柔韧性的新型封闭贯穿多孔结构可以整合电池冷却，电气等功能，使结构更简单紧凑，对于电池结构轻量化具有重大意义。新一代的汽车电池外表面已经大量的使用多孔复合材料来作为吸能垫，但现有技术中针对该种多孔复合材料还没有较为准确的测试方法，因此汽车电池在生产及研发中无法实现准确的冲击性能测试方法。

汽车电池在交通事故或其它紧急危险时必然会收到剧烈震动、跌落、颠簸形式的机械冲击，现有的技术方案中难以实现对上述场景中的汽车电池吸能垫进行测试。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种评估汽车电池多孔结构吸能垫性能的半正弦冲击测试法，其中根据实际碰撞标准工况，设计一套针对新型封闭贯穿多孔结构的测试方法，可用以评估新型封闭结构的“柔韧”指标。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中评估汽车电池多孔结构吸能垫性能的半正弦冲击测试法，包括以下步骤：

S1：将包覆有吸能垫的汽车电池置于冲击台上，将冲击力传感器设于汽车电池的吸能垫上；

S2：通过冲击台向包覆有吸能垫的汽车电池施加半正弦冲击力；

S3：通过冲击力传感器实时记录施加于汽车电池上的半正弦冲击力和吸能垫的下压位移；

S4：通过S3中获得的每个时间点的冲击力数据和下压位移数据生成冲击过程中的力-时间曲线、位移-时间曲线、能量-时间曲线，根据应力公式和应变公式得到相应的应力-应变曲线和能量-应变曲线，通过应力-应变曲线和能量-应变曲线分析汽车电池多孔结构吸能垫的抗冲击性能。

进一步地，所述的冲击台为半正弦脉冲冲击试验台。

进一步地，所述的冲击力传感器为压电传感器。本技术方案中采用主要是因为压电传感器只有非常小的变形，具有极高的刚度。这导致其具有很高的谐振频率，非常适合用于本发明中涉及的冲击力的动态测试。

进一步地，所述的吸能垫为复合多孔吸能材料。本发明中的复合是指复合材料，如玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维等常见的高强度材料。

进一步地，S3中通过冲击力测试采集仪将冲击力传感器实时获得的冲击力数据和下压位移数据传送至外接的计算机中。

进一步地，S2中进行半正弦冲击的周期为0.3s～3s。

作为本发明的一种实施方式，S2中半正弦冲击可为衰减冲击，以此模拟现实中的冲撞、震动和跌落等场景，本发明中冲击振幅衰减率设置为1％～20％。

进一步地，S2中半正弦冲击的施加形式为水平冲击或垂直冲击。