适应多工况的碰撞台车吸能结构的制作方法

本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种适应多工况的碰撞台车吸能结构。

背景技术：

随着电动汽车逐渐发展趋势，其相关车辆研发过程中会通过碰撞试验来验证电池强度、相关约束系统是否满足要求相关结构件强度，整车碰撞试验花费巨大，往往会用到台车试验代替整车试验，在台车试验时通常是台车撞击碰撞壁或波形发生器，因此需要合适的吸能结构，吸能管的吸能效果会影响试验数据采集，因此需要一种适用于多种工况、吸能效果好的台车吸能结构。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供适应多工况的碰撞台车吸能结构，从而实现提高碰撞台车抗撞性与台车试验可靠性。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

适应多工况的碰撞台车吸能结构，包括端部对接固定的中空的前段外管和后段外管、置于前段外管内部的前段内管、置于后段外管内部的后段内管、以及套设于前段内管周向并连接后段内管的连接件组件；所述前段内管的端部外周设有嵌入后段内管内周的导向环，连接件组件与前段内管之间可拆卸连接不同强度安装件，后段内管与后段外管之间固定或非固定设置。

具体的，所述前段外管的截面尺寸为φ80mm*1.5mm。

具体的，所述后段外管的截面尺寸为φ80mm*5mm。

具体的，所述前段外管的对接端与后段外管的对接端分别设有外法兰。

具体的，相对应的所述外法兰上通过螺栓连接。

具体的，所述前段内管的截面尺寸为φ40mm*2mm。

具体的，所述后段内管的截面尺寸为φ50mm*1mm。

具体的，所述连接件组件包括套设于前段内管的位于导向环后方的套环、套设于前段内管外周且连接套环的第一内法兰、设于后段内管的对接端的第二内法兰。

具体的，所述第一内法兰和第二内法兰通过螺栓连接。

具体的，所述吸能结构的材料为6060铝合金，其密度ρ＝2.7g/cm³，弹性模量e＝83gpa，泊松比μ＝0.3，屈服强度σb＝276mpa。

与现有技术相比，本发明适应多工况的碰撞台车吸能结构的有益效果主要体现在：

提出适应多工况的碰撞台车吸能结构可以实现的多种工况，多种载荷下的台车碰撞吸能，通过组合加强的结构实现台车多级碰撞吸能。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本实施例部分主视剖视图；

图中数字表示：

1前段外管、2后段外管、3前段内管、31导向环、4后段内管、5外法兰、6套环、61第一内法兰、62第二内法兰。

具体实施方式

下面结合附图将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例：

参照图1-2所示，本实施例是适应多工况的碰撞台车吸能结构，包括端部对接固定的中空的前段外管1和后段外管2、置于前段外管1内部的前段内管3、置于后段外管2内部的后段内管4、以及套设于前段内管3周向并连接后段内管4的连接件组件；前段内管3的端部外周设有嵌入后段内管4内周的导向环31，连接件组件与前段内管3之间可拆卸连接不同强度安装件(图中未示出)，后段内管4与后段外管2之间固定或非固定设置。

前段外管1的截面尺寸为φ80mm*1.5mm，后段外管2的截面尺寸为φ80mm*5mm。

前段外管1的对接端与后段外管2的对接端分别设有外法兰5，相对应的外法兰5上通过螺栓连接。

前段内管3的截面尺寸为φ40mm*2mm，后段内管4的截面尺寸为φ50mm*1mm。

连接件组件包括套设于前段内管3的位于导向环31后方的套环6、套设于前段内管3外周且连接套环6的第一内法兰61、设于后段内管4的对接端的第二内法兰62。第一内法兰61和第二内法兰62通过螺栓连接。

本实施例中吸能结构的材料选用6060铝合金，材料的参数分别为：密度ρ＝2.7g/cm³，弹性模量e＝83gpa，泊松比μ＝0.3，屈服强度σb＝276mpa。铝合金具有吸能比高、质量轻、变形稳定且结构简单易实现组合等优势。

本实施例中吸能结构的前段外管1、前段内管3、后段内管4碰撞刚度分别为e1、e2、e3，且e2>e3，通过不同碰撞刚度，改变吸能机构变形方式：

a)连接件组件不失效时，吸能结构碰撞过程中前段外管1与前段内管3同时压溃，吸能结构碰撞刚度为最大刚度e1+e2。

b)吸能结构外法兰失效时，吸能结构在碰撞过程中前段外管1与后段内管4同时压溃，此时吸能结构碰撞刚度为中间刚度e1+e3。

c)吸能结构内法兰失效时，吸能结构在碰撞过程中前段内管3套入后段内管4中，前段外管1单独压溃，此时吸能结构碰撞刚度为最小刚度e1。

吸能结构可实现三种组合变形形式：

a)，将后段内管4的第二内法兰62与后段外管2的外法兰5焊接，前段内管3与套环6通过高强度螺栓固定连接，置于后段内管4的第二内法兰62上，在变形过程中前段外管1与前段内管3同时变形；

b)，在第一种形式的基础上，保持前段内管3连接关系，断开后段内管4第二内法兰62与后段外管2的外法兰5之间的连接，在变形过程中前段外管1与后段内管4同时变形；

c)，在第一种形式的基础上，保持后段内管4的第二内法兰62与后段外管2的外法兰5焊接关系，将前段内管3的高强度安装件更换为低强度安装件，本实施例中安装件为螺栓，在变形过程中，螺栓被剪断，前段内管3落入后段内管4中，前段外管1单独变形。

应用本实施例时，提出适应多工况的碰撞台车吸能结构可以实现的多种工况，多种载荷下的台车碰撞吸能，通过组合加强的方式实现台车多级碰撞吸能；采用不同刚度圆管进行组合，将碰撞吸能结构分为变形段与过渡段两段式结构，前后内管采用刚度不同的两段，增加刚度可调节范围与刚度值，过渡段在碰撞中变形较小，变形段在碰撞中变形较大，以点爆式连接件连接管体，提高其作用时效性。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。