本实用新型涉及汽车碰撞试验技术及装备制造领域，尤其涉及一种碰撞用夹具。
背景技术：
汽车的行人保护性能是当前汽车碰撞安全性能的重要考察因素。目前国内外将汽车的行人保护碰撞试验分为头部碰撞、大腿碰撞和小腿碰撞三部分。行人保护小腿性能设计之初，采用的试验撞击器是刚性腿模型。随着技术的发展，Euro-NCAP(欧盟新车认证程序/中心)等国外重要汽车安全评价机构对小腿性能的撞击试验已经更改为生物仿真性能更好、伤害评价更具体的Flex-PLI柔性腿撞击器。行人保护柔性腿模型撞击位置主要为汽车的前保险杠及附近区域。图1是现有技术中碰撞试验的示意图。如图所示，试验车辆100的前端保险杠可划分为上部101、中部102和下部103三个区间，撞击试验即采用柔性腿104以设定速度来撞击汽车的前保险杠。然而当前行人保护开发过程往往受到整车开发过程的限制，汽车保险杠样品不能及时打造模具、加工生产并用于试验，延缓了整个设计进程。
技术实现要素：
针对现有技术的上述问题，本实用新型提出了一种碰撞用夹具，整体结构简单，用碰撞用夹具来模拟车辆前保险杠区域，加速了汽车行人保护的设计过程。
具体地，本实用新型提出了一种碰撞用夹具，包括，
底座；
第一支撑杆和第二支撑杆，垂直设置在所述底座上；
第一支撑座，其两端分别固定在所述第一支撑杆和第二支撑杆上，在所述第一支撑座上设有第一吸能横梁；
第二支撑座，其两端分别固定在所述第一支撑杆和第二支撑杆上，在所述第二支撑座上设有第二吸能横梁；
第三支撑座，其两端分别固定在所述第一支撑杆和第二支撑杆上，在所述第三支撑座上设有第三吸能横梁；
其中，所述第一吸能横梁、第二吸能横梁和第三吸能横梁水平设置，所述第一吸能横梁位于所述第二吸能横梁的上方，所述第三吸能横梁位于所述第二吸能横梁的下方。
根据本实用新型的一个实施例，还包括多块加强板，所述加强板的底部与所述底座固定连接，所述加强板的一侧与所述第一支撑杆或第二支撑杆固定连接。
根据本实用新型的一个实施例，在所述第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁上钻孔以调整所述第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁的刚度。
根据本实用新型的一个实施例，所述第一支撑座、第二支撑座或第三支撑座在所述第一支撑杆和第二支撑杆上的高低位置可调，以调整所述第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁的高度。
根据本实用新型的一个实施例，还包括螺母，在所述第一支撑杆和第二支撑杆上开设有多个第一安装孔，在所述第一支撑座、第二支撑座和第三支撑座开设有第二安装孔，所述螺母通过所述第一安装孔和第二安装孔将所述第一支撑座、第二支撑座和第三支撑座固定在所述第一支撑杆和第二支撑杆上。
根据本实用新型的一个实施例，还包括垫片，所述垫片设置在所述第一支撑座、第二支撑座和第三支撑座中的任一个与所述第一支撑杆和第二支撑杆中的任一个之间，以调整所述第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁在水平方向上的相对位置。
本实用新型提供的一种碰撞用夹具，模拟车辆前保险杠区域，操作方便，加速了汽车行人保护的设计过程。
应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：
图1是现有技术中碰撞试验的示意图。
图2是本实用新型的碰撞用夹具的结构示意图。
图3a是本实用新型的原始第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁的结构示意图。
图3b是本实用新型的第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁在调整刚度后的结构示意图。
图4是本实用新型的碰撞用夹具的结构示意图。
图5是一种柔性腿碰撞试验方法的流程框图。
图6是一种柔性腿碰撞试验方法中的采用冲击器来撞击第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁的示意图。
图7是一种柔性腿碰撞试验方法中调整第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁的刚度、高度和水平相对位置的示意图。
图8是一种柔性腿碰撞试验方法中用柔性腿撞击碰撞用夹具的示意图。
具体实施方式
现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。
图2是本实用新型的碰撞用夹具的结构示意图。如图所示，一种碰撞用夹具200主要包括底座201、第一支撑杆202、第二支撑杆203、第一支撑座204、第二支撑座205和第三支撑座206。
其中，第一支撑杆202和第二支撑杆203垂直设置在底座201上。
第一支撑座204的两端分别固定在第一支撑杆202和第二支撑杆203上，在第一支撑座204上设有第一吸能横梁207。
第二支撑座205的两端分别固定在第一支撑杆202和第二支撑杆203上，在第二支撑座205上设有第二吸能横梁208。
第三支撑座206的两端分别固定在第一支撑杆202和第二支撑杆203上，在第三支撑座206上设有第三吸能横梁209。
第一吸能横梁207、第二吸能横梁208和第三吸能横梁209都水平布置，三者基本平行。第一吸能横梁207位于第二吸能横梁208的上方，第三吸能横梁位209于第二吸能横梁208的下方。
本实用新型提供的一种碰撞用夹具200模拟了车辆前保险杠区域。结合图1所示，第二吸能横梁208相当于试验车辆100的前端保险杠的中部102，第二吸能横梁208相比第一吸能横梁207、第三吸能横梁209从水平方向上向外凸出。第一吸能横梁207相当于试验车辆100的前端保险杠的上部101，第三吸能横梁209相当于试验车辆100的前端保险杠的下部103。用碰撞用夹具200来模拟整车的车辆前保险杠区域，进行碰撞测试，能够缩短汽车行人保护的整个设计过程。
较佳地，碰撞用夹具200还包括多块加强板210。加强板210的底部与底座201固定连接，加强板210的一侧与第一支撑杆202或第二支撑杆203固定连接。加强板210用来加强碰撞用夹具200的整体结构，使之更稳固。
较佳地，第一吸能横梁207、第二吸能横梁208和第三吸能横梁209上钻孔以调整第一吸能横梁207、第二吸能横梁208和第三吸能横梁209的刚度。当然，还可以通过更改第一吸能横梁207、第二吸能横梁208和第三吸能横梁209的厚度或改变其截面面积以调整其相应的刚度。
图3a是本实用新型的原始第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁的结构示意图。图3b是本实用新型的第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁在调整刚度后的结构示意图。如图所示，在第一吸能横梁207、第二吸能横梁208和第三吸能横梁209的原始材料可以相同，在其上开设通孔211以改变其刚度，以模拟车辆前保险杠区域。
较佳地，回转至图2，第一支撑座204、第二支撑座205或第三支撑座206在第一支撑杆202和第二支撑杆203上的高低位置可以调整，即高度可调。通过调整第一支撑座204、第二支撑座205或第三支撑座206的高度以调整第一吸能横梁207、第二吸能横梁208和第三吸能横梁209的高度。
较佳地，碰撞用夹具200还包括螺母，在第一支撑杆202和第二支撑杆203的长度方向上开设有多个第一安装孔212。在第一支撑座204、第二支撑座205和第三支撑座206的两端上开设有第二安装孔213。螺母穿过第二安装孔213和第一安装孔212配合固定，从而将第一支撑座204、第二支撑座205和第三支撑座206固定在第一支撑杆202和第二支撑杆203上。例如，当需要调整第一支撑座204的高度时，可以选择第一支撑杆202和第二支撑杆203上适合高度的第一安装孔212进行安装。同理，第二支撑座205和第三支撑座206也可以通过该种方式调整高度。
图4是本实用新型的碰撞用夹具的结构示意图。如图所示，碰撞用夹具200还包括垫片214。该垫片214能够被设置在第一支撑座204和第一支撑杆202之间，由于垫片214具有一定厚度，因此可以通过垫片214来调整第一吸能横梁207在水平方向上的位置。同理，垫片214能够被设置在第一支撑座204、第二支撑座205和第三支撑座206中的任一个与第一支撑杆202和第二支撑杆203中的任一个之间。通过垫片214的厚度来调整第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209在水平方向上的位置。容易理解的，还可以通过在同一位置用多个垫片214叠加方式来调整水平相对位置。
图5是一种柔性腿碰撞试验方法的流程框图。图6是一种柔性腿碰撞试验方法中的采用冲击器来撞击第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁的示意图。图7是一种柔性腿碰撞试验方法中调整第一吸能横梁、第二吸能横梁或第三吸能横梁的刚度、高度和水平相对位置的示意图。图8是一种柔性腿碰撞试验方法中用柔性腿撞击碰撞用夹具的示意图。如图所示，一种柔性腿碰撞试验方法500，应用前述的碰撞用夹具200，包括以下步骤：
步骤501，建立设计目标，确定第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209的目标刚度K0、高度和水平相对位置。
步骤502，结合图6所示，采用冲击器601以第一设定速度来撞击第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209，根据冲击器获取的加速度信息计算获得第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209的试验刚度K0’。图6中的第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209已经被装配到碰撞用夹具200中，容易理解的，还可以采用冲击器601单独对第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209进行撞击试验。
步骤503，比较目标刚度K0和试验刚度KO’，调整第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209的刚度，使K0i’＝K0i，其中i＝1，2，3。分别对应第一吸能横梁207的目标刚度K01和试验刚度K01’，第二吸能横梁208的目标刚度K02和试验刚度K02’，第三吸能横梁209的目标刚度K03和试验刚度K03’。
步骤504，结合图7所示，组装碰撞用夹具200，装入已调整好刚度的第一吸能横梁207、第二吸能横梁208和第三吸能横梁209。接着，调整第一吸能横梁207的高度h1和水平相对位置s 1，其中高度h1是从底座201到第一吸能横梁207底面的距离，水平相对位置s1是第一吸能横梁207凸出于第一支撑杆202和第二支撑杆203侧面的距离。调整第二吸能横梁208的高度h2和水平相对位置s2，其中高度h2是从底座201到第二吸能横梁208底面的距离，水平相对位置s2是第二吸能横梁208凸出于第一支撑杆202和第二支撑杆203侧面的距离。调整第三吸能横梁209的高度h3和水平相对位置s3，其中高度h3是从底座201到第三吸能横梁209底面的距离，水平相对位置s3是第三吸能横梁209凸出于第一支撑杆202和第二支撑杆203侧面的距离。常规的，高度h2位于高度h1和高度h3之间，水平相对位置s2大于水平相对位置s1和水平相对位置s3，使碰撞用夹具200模拟车辆前保险杠区域。
步骤505，参考图8，用柔性腿104沿纸面从左向右以第二设定速度来撞击碰撞用夹具200，根据柔性腿104的传感器的检测结果，调整第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209的刚度、高度或水平相对位置以符合设计目标。实际上，该步骤505可以反复进行，直至试验刚度KO’接近目标刚度K0。
较佳地，在步骤502中的第一设定速度和步骤505中的第二设定速度为35～42km/h(公里/小时)，更佳地，两者设定为40km/h。
较佳地，在步骤503中在第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209上钻孔以调整第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209的刚度。除了钻孔以外，还可以通过更改第一吸能横梁207的材料厚度或改变其截面面积来修正第一吸能横梁207的刚度。同理适用于第二吸能横梁208和第三吸能横梁209。
较佳地，结合图4所示，在柔性腿碰撞试验方法500中采用的碰撞用夹具200还包括垫片214。垫片214设置在第一支撑座204、第二支撑座205和第三支撑座206中的任一个与第一支撑杆202和第二支撑杆203中的任一个之间，以在步骤504中调整第一吸能横梁207、第二吸能横梁208或第三吸能横梁209在水平方向上的位置。
本实用新型提供的一种碰撞用夹具，旨在用该碰撞用夹具来模拟整车的前保险杠碰撞区域，避免汽车厂在整车开发过程中因汽车保险杠模具样品不能及时完工或者修改模具高成本的限制，利用该碰撞用夹具代替完成柔性腿碰撞整车的试验，可有效缩短汽车行人保护的设计周期，降低前期开发的试验成本，提高设计效率。
本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。