一种门槛梁柱碰撞试验装置及方法与流程

本发明涉及汽车零部件试验设备技术领域，具体是一种可获取汽车门槛梁柱碰撞性能试验数据的试验装置。

背景技术：

汽车作为现代化交通工具，在给人们的生活带来便利与乐趣的同时，也因其引发的交通事故给人类的生命和财产带来极大的威胁和伤害。因此，汽车的安全性已经成为汽车厂商、消费者、政府部门高度关注的问题。汽车碰撞标准则是检验或评价汽车碰撞安全性能的重要依据，同时对汽车制造商具有法律上的约束性，从而作为各方必须共同遵守的技术依据促进汽车被动安全性能的提高。近年来，随着汽车碰撞安全技术的不断进步,在广大汽车厂商和科研机构的共同努力下,汽车碰撞安全测试法规正逐步完善和健全。在整车的碰撞测试中，正面100%、40%偏置和侧面碰撞、柱碰撞是重要的碰撞形式。在汽车侧面柱碰撞中，门槛梁是重要的变形及传力构件。整车碰撞测试是评价车辆碰撞安全性最直观、最简洁的方法，可以得到评价汽车安全性能的各项指标和参数，为汽车的下一步设计和结构改进提供依据和工程基础。但该方法在对汽车结构或者部件进行优化设计时，往往需要进行多次重复性碰撞测试，造成开发周期长、开发成本昂贵，并且对碰撞过程中的一些结构变形参数和指标的提取比较困难，影响测试试验。在国外的研究中表明，部件从整车上分离出来和保留在整车上两种情况下，部件的碰撞特性并不完全相同，但是二者的趋势仍是一致的。所以，可以结合整车碰撞试验，采用零部件碰撞的测试方法来考核其性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种降低试验成本，缩短开发周期，同时又能对门槛梁柱碰撞性能作出分析的门槛梁柱碰撞试验装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种门槛梁柱碰撞试验装置，包括门槛梁工装、移动台车、encap碰撞柱工装，其特征是：移动台车对应encap碰撞柱工装的一端为碰撞面，碰撞面上安装有门槛梁工装，所述门槛梁工装包括安装在碰撞面左侧的由左侧支撑管、与左侧支撑管一端连接的左侧后底板，与左侧支撑管另一端连接的装有左侧垫板的左侧前底板构成的门槛梁左侧工装，和由右侧支撑管、右侧支撑管一端连接的右侧后底板，右侧支撑管另一端连接的装有右侧垫板的右侧前底板构成的安装在碰撞面右侧的门槛梁右侧工装；门槛梁左侧工装和门槛梁右侧工装分别通过左侧后底板及右侧后底板与移动台车的碰撞面固定；门槛梁左侧工装通过其左侧前底板、左侧垫板与待测门槛梁左端连接；门槛梁右侧工装通过其右侧前底板、右侧垫板与待测门槛梁右端连接；移动台车在向encap碰撞柱工装方向行进时使安装在其碰撞面上待测门槛梁完成在encap碰撞柱工装上的碰撞。

所述左侧前底板、右侧前底板与待测梁通过设置左侧垫板、右侧垫板调节至待测门槛梁的碰撞面为垂直于地面的状态，所述的门槛梁工装呈水平状态布置，所述左侧支撑管、右侧支撑管分别为三个，呈品字形分布且平行于地面，所述的垫板为长方形板件结构，以垂直于地面状态布置。

所述的左侧后底板、右侧后底板上分别有若干条形孔，门槛梁左侧工装、门槛梁右侧工装通过若干个连接螺栓与移动台车连接，同时可通过条形通孔改变门槛梁左侧工装、门槛梁右侧工装的位置。

门槛梁左侧工装的左侧前底板、左侧垫板，门槛梁右侧工装的右侧前底板、右侧垫板分别通过螺栓与待测门槛梁左端和右端连接。

所述的移动台车上设置有驱动部件和能够采集待测门槛梁碰撞数据的数据采集部件。

encap碰撞柱工装包括碰撞柱、带加强筋的碰撞柱底板及工装支撑部件；其中带加强筋的碰撞柱底板右侧竖直固定碰撞柱，左侧通过若干条形通孔与工装支撑部件上设置若干个高度不同的螺纹孔通过螺栓固定，通过螺栓安装位置调节碰撞柱的位置。

本发明还涉及一种步骤简单，能够方便快捷地完成汽车门槛梁柱碰撞试验，获得准确的门槛梁柱碰撞性能试验数据，同时确保性能试验数据精度高，与整车碰撞试验数据误差减小，避免采用整车进行碰撞需要的大型场地及复杂的试验装置的应用所述的门槛梁柱碰撞试验装置进行汽车门槛梁柱碰撞安全试验的方法。

本发明所述的门槛梁柱碰撞试验装置进行汽车门槛梁柱碰撞安全试验的方法：

a、试验前的准备：将门槛梁工装固定在移动台车的碰撞面上，待测梁左端与门槛梁左侧工装上的左侧前底板通过左侧垫板进行螺栓连接，待测梁右端与门槛梁右侧工装上的右侧前底板通过右侧垫板进行螺栓连接，

b、通过对待测门槛梁的位置调节，使不同车型的待测梁呈水平状态、且中心正对碰撞柱；

c、使用移动台车对待测梁进行柱碰撞，通过数据采集部件记录待测梁的柱碰撞试验数据，以测试设计开发的待测梁性能，完成门槛梁柱碰撞试验。

本发明具有如下优点：

1.能够方便快捷地完成汽车门槛梁柱碰撞试验，获得准确的门槛梁柱碰撞性能试验数据，同时能够确保性能试验数据精度高，与整车碰撞试验数据误差减小。

2.避免了采用整车进行碰撞所需要的大型场地及复杂的试验装置，能够在门槛梁开发设计阶段完成对门槛梁性能的评估，缩短车型开发周期，有效降低开发成本。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的门槛梁柱碰撞试验装置的结构示意图；

图2为图1所述的门槛梁柱碰撞试验装置的门槛梁工装结构示意图；

图3为图1所述的门槛梁柱碰撞试验装置的encap碰撞柱工装的结构示意图；

附图中标记分别为：附图中标记分别为：1、门槛梁工装；2、移动台车；3、encap碰撞柱工装；4、门槛梁；5、门槛梁左侧工装；6、门槛梁右侧工装；7、工装支撑部件；8、右侧前底板；9、右侧支撑管；10、右侧后底板；11、左侧前底板；12、左侧支撑管；13、左侧后底板；14、数据采集部件；15、驱动部件；16、左侧垫板；17、右侧垫板；18、条形通孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图3所示，一种门槛梁柱碰撞试验装置，包括门槛梁工装1、移动台车2、encap碰撞柱工装3，其特征是：移动台车2对应encap碰撞柱工装3的一端为碰撞面，碰撞面上安装有门槛梁工装1，所述门槛梁工装1包括安装在碰撞面左侧的由左侧支撑管12、与左侧支撑管12一端连接的左侧后底板13，与左侧支撑管12另一端连接的装有左侧垫板16的左侧前底板11构成的门槛梁左侧工装5，和由右侧支撑管9、与右侧支撑管9一端连接的右侧后底板10，与右侧支撑管9另一端连接的装有右侧垫板17的右侧前底板8构成的安装在碰撞面右侧的门槛梁右侧工装6；门槛梁左侧工装5和门槛梁右侧工装6分别通过左侧后底板13及右侧后底板10与移动台车2的碰撞面固定；门槛梁左侧工装5通过其左侧前底板11、左侧垫板16与待测门槛梁4左端连接；门槛梁右侧工装6通过其右侧前底板8、右侧垫板17与待测门槛梁4右端连接；移动台车2在向encap碰撞柱工装3方向行进时使安装在其碰撞面上待测门槛梁4完成在encap碰撞柱工装3上的碰撞；门槛梁柱碰撞试验装置，结构简单，成本低廉，操作方便，在需要获得汽车门槛梁柱碰撞性能数据时，不需要进行整车碰撞试验来获取，并且也不再需要整车碰撞试验所需的大型场地及大量复杂的试验设备，采用本发明所述的门槛梁柱碰撞试验装置，就可以模拟整车状态进行碰撞试验，同时达到缩短涉及周期、节省开发和试验费用的目的。

所述左侧前底板11、右侧前底板8与待测门槛梁4通过设置左侧垫板16、右侧垫板17调节至待测门槛梁4的碰撞面为垂直于地面的状态，所述的门槛梁工装1呈水平状态布置，所述左侧支撑管12、右侧支撑管9分别为三个，呈品字形分布且平行于地面，所述的垫板为长方形板件结构，以垂直于地面状态布置；上述结构，通过垫板调节待测门槛梁碰撞面为垂直状态，可实现门槛梁的稳定固定，确保门槛梁碰撞时的受力及试验效果与整车碰撞试验效果接近，获取可靠的试验数据。

所述的左侧后底板13、右侧后底板10上分别有若干条形孔，门槛梁左侧工装5、门槛梁右侧工装6通过若干个连接螺栓与移动台车2连接，同时可通过条形通孔改变门槛梁左侧工装5、门槛梁右侧工装6的位置；上述结构实现门槛梁左侧工装5与门槛梁右侧工装与移动台车2可靠连接，左右门槛梁工装的距离可根据门槛梁的长度的进行调节，提高装置的通用性，可以适用于不同车型汽车的门槛梁，同时螺栓连接拆装方便能够提高检测效率。

门槛梁左侧工装5的左侧前底板11、左侧垫板16，门槛梁右侧工装6的右侧前底板8、右侧垫板17分别通过螺栓与待测门槛梁4左端和右端连接；上述结构，门槛梁工装能够对门槛梁进行可靠定位和固定，确保采用本发明的装置进行门槛梁柱碰撞试验时，门槛梁能够真实模拟整车碰撞效果，确保试验效果可靠；同时螺栓连接拆装方便能够提高检测效率。

所述的移动台车2上设置有驱动部件15和能够采集待测门槛梁4碰撞数据的数据采集部件14；上述结构，在进行汽车门槛梁碰撞时，能够通过驱动部件15带动移动台车2以需要的速度载着门槛梁4对encap碰撞柱工装3进行柱碰撞，数据采集部件14同时获取碰撞试验数据，完成碰撞试验。

encap碰撞柱工装3包括碰撞柱、带加强筋的碰撞柱底板及工装支撑部件7；其中带加强筋的碰撞柱底板右侧竖直固定碰撞柱，左侧通过若干条形通孔18与工装支撑部件7上设置若干个高度不同的螺纹孔通过螺栓固定，通过螺栓安装位置调节碰撞柱的位置；上述结构，通过encap碰撞柱工装3与不同高度的螺纹孔连接，能够实现对encap碰撞柱工装的位置调节，提高装置的通用性，从而在确保碰撞试验效果的同时，有效降低碰撞试验设备投入，降低成本。

本发明还涉及一种应用所述的门槛梁柱碰撞试验装置进行汽车门槛梁柱碰撞安全试验的方法，具体步骤为：

a、试验前的准备：将门槛梁工装1固定在移动台车2的碰撞面上，待测梁左端与门槛梁左侧工装5上的左侧前底板11通过左侧垫板17进行螺栓连接，待测梁右端与门槛梁右侧工装6上的右侧前底板8通过右侧垫板16进行螺栓连接，

b、通过对待测门槛梁4的位置调节，使不同车型的待测梁呈水平状态、且中心正对碰撞柱；

c、使用移动台车2对待测梁进行柱碰撞，通过数据采集部件14记录待测梁的柱碰撞试验数据，以测试设计开发的待测梁性能，完成门槛梁柱碰撞试验。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。