一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置的制作方法

本实用新型涉及汽车安全试验技术领域，特别是涉及一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置。

背景技术：

目前，侧面碰撞台车试验主要是双速度平台侧碰撞台车试验方法，也就是将车门内板速度曲线通过分析拟合处理转化成双平台特征的曲线，将该曲线运用到车试验装置。运用该理论的台车试验装置主要有：Seattle Safety侧碰台车装置和IST侧碰台车装置，原理图如图1和图2所示。

Seattle Safety侧碰台车装置包括气缸01、车门台车02、伺服台车03、吸能件04、伺服制动装置05、空气制动装置06和座椅台车07。车门的加速度曲线由储存在气缸01中的压缩空气和伺服制动装置05控制的伺服制动力的合力产生。试验时，对车门加速度曲线的调整通过调整伺服制动力来获得。当压缩空气产生的推力大于伺服制动力时,产生的车门加速度为正值；当压缩空气产生的推力小于伺服制动力时,产生的车门加速度为负值。在座椅台车07和车门台车02之间安装一空气制动装置06，车门固定架上与座椅对应的位置安装一吸能件04。座椅的加速度曲线通过吸能件04和空气制动装置06的合力产生。座椅曲线的调整通过调整空气制动装置06的制动力来实现。

IST侧碰台车装置包括车门台车滑轨001、座椅台车滑轨002、座椅台车003、车门台车004和伺服控制液压冲击装置005。IST侧碰台车装置与Seattle Safety侧碰台车的相同之处在于车门加速度波形的模拟，不同点在于在模拟过程中当车门与座椅开始接触时，座椅台车003被锁止在车门台车004上。因此，IST侧碰台车只能模拟实车试验中车门座椅不动的情形。

现有的Seattle Safety侧碰台车装置和IST侧碰台车装置存在一些不足：(一)很难检验某一优化结构对侧碰性能的影响以及不能研究某一侧围结构对耐撞性能的影响；(二)结构复杂、造价高、试验费用昂贵，难以模拟整车碰撞；(三)台车的可靠性不高。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决现有技术中的不足而完成的，本实用新型的目的是提供一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，其优点是结构简单，制造容易，成本低廉并且能够模拟实车碰撞侵入位移曲线等特点，可替代现有整车前期结构验证碰撞试验，并解决了整车试验费用昂贵、样车造价高、设备复杂等问题；相较于整车等试验方法其工艺可靠性较高。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，包括台车系统、等效车身系统和缓冲系统，所述缓冲系统左端固定连接于所述等效车身系统右端上，所述缓冲系统右端与所述台车系统左端可解除式相抵，所述等效车身系统包括侧围，所述侧围右端与所述台车系统可解除式相抵。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置还可以是：

所述台车系统包括蜂窝铝、第一刚性板和车体，所述蜂窝铝右端与所述第一刚性板左端固定连接，所述车体左端与所述第一刚性板右端固定连接，所述蜂窝铝左端与所述侧围可解除式相抵，所述第一刚性板左端与所述缓冲系统右端固定连接。

所述缓冲系统包括至少四根缓冲梁本体，所述缓冲梁本体左端固定连接于所述等效车身系统右端四周上，所述缓冲梁本体右端与所述第一刚性板左端可解除式相抵。

所述缓冲梁本体包括长缓冲梁和短缓冲梁，所述短缓冲梁左端固定连接于所述长缓冲梁右端，所述长缓冲梁左端固定连接于所述等效车身系统上，所述短缓冲梁右端与所述第一刚性板可解除式相抵。

所述等效车身系统包括第二刚性板和至少七根支撑杆，所述支撑杆左端固定连接于所述第二刚性板右端上，所述支撑杆右端与所述侧围左端固定连接，所述第二刚性板右端与所述缓冲系统左端固定连接。

所述支撑杆截面形状呈U形。

所述第一刚性板和所述第二刚性板为不变形薄板。

所述车体为四轮小车。

所述支撑杆数量、位置与汽车横梁数量、位置相一致。

所述缓冲系统左端与所述等效车身系统右端焊接连接。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，包括台车系统、等效车身系统和缓冲系统，所述缓冲系统左端固定连接于所述等效车身系统右端上，所述缓冲系统右端与所述台车系统左端可解除式相抵，所述等效车身系统包括侧围，所述侧围右端与所述台车系统可解除式相抵。这样，缓冲系统左端与等效车身系统右端连接，其连接可以是其他的连接方式，只要能将缓冲系统与等效车身系统右端连接即可。缓冲系统右端与台车系统连接，其连接可以是其他的连接方式，只要能将缓冲系统右端与台车系统连接即可。等效车身系统包括侧围，当外界给予台车系统一定力时，台车系统向缓冲系统和等效车身系统运动时，侧围右端与台车系统左端相抵，缓冲系统起到吸能和变形的作用，从而等效侧面碰撞试验中车轮摩擦、变形以及整车刚度等；同时，能模拟整车滑动而产生的碰撞位移。台车系统也能起到吸能和变形的作用。当汽车侧面碰撞结束后，侧围右端与台车系统左端解除连接。在汽车侧面碰撞的过程中，侧围上设置的传感器能对侧围变形量、侵入量和侵入速度进行测量、计数；侧围发生变形的过程中，侧围的B柱受压，从而形成侵入量和侵入速度，进而形成相应的侵入量曲线和侵入速度曲线。台车系统、缓冲系统和等效车身系统组合一起能等效整车侧面碰撞试验，即该台车装置具有结构简单，制作容易，成本低廉并且能够模拟实车碰撞侵入位移曲线等特点，可替代现有整车前期结构验证碰撞试验，并解决了整车试验费用昂贵、样车造价高、设备复杂等问题。将台车装置的数据与目标车型的整车曲线进行拟合，对前期车型开发具有重要的指导意义，可靠性较高；同时，由于台车装置准备时间短、结构简单，相较于整车等试验方法其工艺可靠性也较高。本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，相对于现有技术而言具有的优点是：结构简单，制造容易，成本低廉并且能够模拟实车碰撞侵入位移曲线等特点，可替代现有整车前期结构验证碰撞试验，并解决了整车试验费用昂贵、样车造价高、设备复杂等问题；相较于整车等试验方法其工艺可靠性较高。

附图说明

图1现有的Seattle Safety侧碰台车装置示意图。

图2现有的IST侧碰台车装置示意图。

图3本实用新型一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置整体示意图。

图4本实用新型一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置爆炸示意图。

图5本实用新型一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置局部示意图。

图6本实用新型一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置另一局部示意图。

图号说明

1、台车系统；11、蜂窝铝；12、第一刚性板；13、车体；2、等效车身系统；21、侧围；22、第二刚性板；23、支撑杆；3、缓冲系统；31、缓冲梁本体。

具体实施方式

下面结合附图的图3至图6对本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置作进一步详细说明。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，请参考图3至图6相关各图，包括台车系统1、等效车身系统2和缓冲系统3，所述缓冲系统3左端固定连接于所述等效车身系统2右端上，所述缓冲系统3右端与所述台车系统1左端可解除式相抵，所述等效车身系统2包括侧围21，所述侧围21右端与所述台车系统1可解除式相抵。这样，缓冲系统3左端与等效车身系统2右端连接，其连接可以是其他的连接方式，只要能将缓冲系统3左端与等效车身系统2右端连接即可。缓冲系统3右端与台车系统1左端相抵，也可以解除连接。等效车身系统2包括侧围21，当外界给予台车系统1一定力时，台车系统1整体向缓冲系统3和等效车身系统2运动时，等效车身系统2上的侧围21右端先与台车系统1左端相抵，而后缓冲系统3右端与台车系统1左端相抵，其中缓冲系统3起到吸能和变形的作用，台车系统1、等效车身系统2和缓冲系统3作为一个整体，从而等效侧面碰撞试验中车轮摩擦、变形以及整车刚度等；同时，能模拟整车滑动而产生的碰撞位移。台车系统1也能起到吸能和变形的作用。当汽车侧面碰撞结束后，侧围21右端与台车系统1左端解除连接。在汽车侧面碰撞的过程中，侧围21上设置的传感器能对侧围21变形量、侵入量和侵入速度进行测量、计数；侧围21发生变形的过程中，侧围21的B柱受压，从而形成侵入量和侵入速度，进而形成相应的侵入量曲线和侵入速度曲线。台车系统1、缓冲系统3和等效车身系统2组合一起能等效整车侧面碰撞试验，即该台车装置具有结构简单，制作容易，成本低廉并且能够模拟实车碰撞侵入位移曲线等特点，可替代现有整车前期结构验证碰撞试验，并解决了整车试验费用昂贵、样车造价高、设备复杂等问题。将台车装置的数据与目标车型的整车曲线进行拟合，对前期车型开发具有重要的指导意义，可靠性较高；同时，由于台车装置准备时间短、结构简单，相较于整车等试验方法其工艺可靠性也较高。本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，相对于现有技术而言具有的优点是：结构简单，制造容易，成本低廉并且能够模拟实车碰撞侵入位移曲线等特点，可替代现有整车前期结构验证碰撞试验，并解决了整车试验费用昂贵、样车造价高、设备复杂等问题；相较于整车等试验方法其工艺可靠性较高。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，请参考图3至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是:所述台车系统1包括蜂窝铝11、第一刚性板12和车体13，所述蜂窝铝11右端与所述第一刚性板12左端固定连接，所述车体13左端与所述第一刚性板12右端固定连接，所述蜂窝铝11左端与所述侧围21可解除式相抵，所述第一刚性板12左端与所述缓冲系统3右端固定连接。这样，蜂窝铝11右端连接在第一刚性板12左端上，连接牢固，其连接也可以是其它的连接方式，只要能蜂窝铝11右端连接在第一刚性板12左端上即可。蜂窝铝11起到吸能变形的作用；蜂窝铝11在试验过程中需满足GB20071《汽车侧面碰撞的乘员保护》标准。第一刚性板12起到防止侧面碰撞试验中变形产生吸能，从而提高侧面碰撞试验中侧围21结构以及蜂窝铝11的吸能变形的准确性。当台车系统1向等效车身系统2运动时，台车系统1中的蜂窝铝11与等效车身系统2中的侧围21发生碰撞时，即蜂窝铝11与侧围21相抵；当碰撞完成后，台车系统1中的蜂窝铝11与等效车身系统2中的侧围21解除连接。在汽车侧面碰撞的过程中，侧围21上设置的传感器能对侧围21变形量、侵入量和侵入速度进行测量、计数；侧围21发生变形的过程中，侧围21B柱受压，从而形成侵入量和侵入速度，进而形成相应的侵入量曲线和侵入速度曲线。进一步优选的技术方案为：所述缓冲系统3包括至少四根缓冲梁本体31，所述缓冲梁本体31左端固定连接于所述等效车身系统2右端四周上，所述缓冲梁本体31右端与所述第一刚性板12左端可解除式相抵。这样，缓冲梁本体31可以为四根或者更多，缓冲梁本体31右端连接在等效车身系统2上，连接牢固，其连接可以是其他的连接方式，只要能将缓冲梁本体31连接在等效车身系统2上即可。缓冲梁本体31右端是活动端，当等效车身系统2带着缓冲系统3向台车系统1运动时，等效车身系统2上的侧围21与台车系统1左端的蜂窝铝11相抵，缓冲系统1右端继续向台车系统1运动，而后缓冲梁本体31与台车系统1的第一刚性墙12相抵。缓冲梁本体31能提高整体台车装置的刚度；同时，缓冲梁本体31作为吸能件来代替整车碰撞中汽车摩擦以及变形吸能，当模拟台车装置时，缓冲梁本体31可以缓解台车装置碰撞过程中产生的位移量。较优选的是，缓冲梁本体31为四根，其缓冲梁本体31设置在第一刚性板12四个角落上，进一步符合实车碰撞受力的刚度。更进一步优选的技术方案为：所述缓冲梁本体31包括长缓冲梁和短缓冲梁，所述短缓冲梁左端固定连接于所述长缓冲梁右端，所述长缓冲梁左端固定连接于所述等效车身系统2上，所述短缓冲梁右端与所述第一刚性板12可解除式相抵。这样，短缓冲梁左端与长缓冲梁右端连接，连接牢固，其连接可以是其他的连接方式，只要能将短缓冲梁左端与长缓冲梁右端连接即可。长缓冲梁左端与等效车身系统2连接，连接牢固，其连接可以是其他的连接方式，只要能将长缓冲梁左端与等效车身系统2连接即可。短缓冲梁左端与第一刚性板12连接，也可以解除连接。缓冲梁本体31右端是活动端，当等效车身系统2带着缓冲系统3向台车系统1运动时，缓冲系统1右端的短缓冲梁右端与台车系统1左端相抵。长缓冲梁为短缓冲梁提供了变形吸能作用，当短缓冲梁右端与第一刚性板12碰撞时，短缓冲梁不变形。长缓冲梁和短缓冲梁均能提高整体台车装置的刚度，同时，在模拟台车装置时，长缓冲梁可以缓解台车装置碰撞过程中产生的位移量。较优选的是，长缓冲梁和短缓冲梁横截面均呈单帽形状，设置呈单帽形状可以提高长缓冲梁和短缓冲梁的刚度。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，请参考图3至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是:所述等效车身系统2包括第二刚性板22和至少七根支撑杆23，所述支撑杆23左端固定连接于所述第二刚性板22右端上，所述支撑杆23右端与所述侧围21左端固定连接，所述第二刚性板22右端与所述缓冲系统3左端固定连接。这样，第二刚性板22起到防止侧面碰撞试验中变形产生吸能，从而提高侧面碰撞试验中侧围21以及蜂窝铝11的吸能变形的准确性。支撑杆23可以为七根或者更多，支撑杆23为台车装置提高了整体刚度；同时，支撑杆23作为吸能件来代替整车碰撞中，汽车摩擦以及变形吸能。支撑杆23左端连接于第二刚性板22右端上，连接牢固，其连接可以是其他的连接方式，只要能将支撑杆23左端与第二刚性板22右端连接即可；支撑杆23右端与侧围21左端连接，连接牢固，其连接可以是其他的连接方式，只要能将支撑杆23右端与侧围21左端连接即可。其中，支撑杆23右端沿着侧围21边缘设置。第二刚性板22右端与缓冲系统3左端固定连接，其连接可以是其他的连接方式，只要能将第二刚性板22右端与缓冲系统3连接即可。将侧围21设置在等效车身系统2上，也即将侧围21连接在第二刚性板22右端上，将支撑杆23左端连接在第二刚性板22左端，支撑杆23右端连接在侧围21左端上，从而代替整体。等效车身系统2结构简单、制造容易，成本低廉，可代替整体前期结构验证碰撞试验。进一步优选的技术方案为：所述支撑杆23截面形状呈U形。这样，支撑杆23截面形状呈U形，可以提高支撑杆23整体的刚度，使得支撑杆23进一步作为吸能件来代替整车碰撞中汽车摩擦以及变形吸能。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，请参考图3至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是:所述第一刚性板12和所述第二刚性板22为不变形薄板。这样，第一刚性板12和第二刚性板22为不易变形的薄板，只要能满足不易变形均可。第一刚性板12和第二刚性板22可以起到防止侧面碰撞试验中变形产生吸能，从而提高侧面碰撞试验中侧围21结构以及蜂窝铝11的吸能变形的准确性。较优选的是，第一刚性板12和第二刚性板22均为四十五号以上的钢材料制成且厚度为5mm。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，请参考图3至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是:所述车体13为四轮小车。这样，四轮小车可以带动第一刚性板12和蜂窝铝11运动，从而使得蜂窝铝11与侧围21发生碰撞。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，请参考图3至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是:所述支撑杆23数量、位置与汽车横梁数量、位置相一致。这样，支撑杆23数量、位置与汽车横梁数量、位置相对应，使得支撑杆23、侧围21、第二刚性板22和车体13能更好的代替目标车型的整车仿真，使得汽车侧面碰撞的台车装置的试验数据与目标车型的整车侵入速度曲线、速度曲线吻合度较高，进一步验证方法的高可靠性。

本实用新型的一种模拟汽车侧面碰撞的台车装置，请参考图3至图6相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是:所述缓冲系统3左端与所述等效车身系统2右端焊接连接。这样，缓冲系统3左端与等效车身系统2右端通过焊接进行连接，不仅连接牢固，而且安装时间短且节约成本，从而节约试验成本。

上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。