一种基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备

本发明涉及碰撞实验，尤其涉及一种基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备。

背景技术：

1、为了确保撞击物体的安全可靠性，会进行各种条件下的碰撞试验，这其中可能包括了实物碰撞试验和计算机模拟试验。现有的实物碰撞试验，多采用碰撞车进行碰撞试验，给定试验车一个加速度，使试验车经过一段距离自由滑行后接触碰撞墙从而采集碰撞数据。

2、例如中国发明专利，授权公告号cn 1024726101101b，公开了一种运用于汽车的模拟碰撞设备和用于碰撞模拟设备的附加装置，通过可加速滑板带动汽车或汽车部件实施模拟碰撞，在实验前实施预实验，通过在可加速滑板上附加质量体检测滑板的加速曲线，并对比所检测的加速曲线与滑板的理论加速曲线，若结果存在偏差，则改变碰撞模拟设备上的关键性部件实施另一次试验，若结果一致，则可进行实际试验，实际试验中的重复精度明显增高而且可以特别准确地描绘实际试验构造的加速特性。

3、对于上述现有技术，现有的碰撞试验装置大多只能模拟在无水条件下的碰撞，得到在无水条件下的碰撞试验参数，缺点是模拟的环境条件较为单一，对于一些要求较高的产品，不仅要有无水条件下的碰撞试验数据，还要在有水环境中进行碰撞试验，而现有的试验装置仅仅只能进行无水条件下的碰撞试验。因此，如何既可以模拟无水也可以模拟有水条件下的碰撞试验是现有技术亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，解决现有技术中如何既可以模拟无水也可以模拟有水条件下的碰撞试验的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，包括：

3、试验组件，包括储水槽，所述储水槽为内部空心的壳体，所述储水槽的内部为试验区；

4、撞击靶，所述撞击靶设置在所述储水槽内部的一端，用于与撞击测试物进行碰撞；

5、导向组件，所述导向组件设置在所述储水槽内部，所述导向组件用于引导撞击测试物朝着所述撞击靶的方向进行移动；

6、电磁弹射驱动件，包括推动端、电磁导轨和储能端，所述推动端设置在所述电磁导轨上，用于推动撞击测试物沿着所述导向组件移动，所述电磁导轨设置于所述导向组件上，用于通电后驱动所述推动端沿着所述导向组件方向移动，所述储能端设置于所述储水槽外的一端，用于给所述电磁弹射驱动件供能。

7、进一步的，所述试验组件还包括槽盖，所述槽盖可拆卸的设置在所述储水槽的顶端，所述槽盖在模拟浅海撞击时无需盖上，而模拟深海或浅海条件下撞击时需要盖上，并通过加压装置增加流体压力。

8、进一步的，所述导向组件包括框架、第一导向座和第二导向座，若干个所述第一导向座设置在所述框架的内顶壁以及所述储水槽的内底壁，若干个所述第二导向座设置在所述框架的左侧壁和右侧壁上，且所述第一导向座和第二导向座均呈线性排列，若干列所述第一导向座与第二导向座之间形成导向通道，用于内置撞击测试物并进行移动方向的导向。

9、进一步的，所述第一导向座与第二导向座上均设置有滑轮，所述滑轮用于贴合撞击测试物的外表面。

10、进一步的，所述电磁导轨的数量为两个，所述电磁导轨分为两排且水平设置于框架的左侧壁和右侧壁上，所述推动端包括推杆，所述推杆的两端分别连接在两个电磁导轨上。

11、进一步的，还包括支撑组件，所述支撑组件包括支撑架和横杆，所述支撑架沿着所述导向通道方向排列设置于所述储水槽中撞击靶的一端并横跨所述储水槽的上方，所述横杆连接于两个所述支撑架之间并平行于导向通道方向，所述横杆沿所述导向通道方向还开设有多个间隔设置的竖直孔，所述撞击靶通过竖直孔加装螺栓固定连接于所述横杆上，用于调节所述撞击靶的角度。

12、进一步的，还包括监测组件，所述监测组件包括拍照摄像头和测速摄像头，所述拍照摄像头连接于所述支撑架上，用于监测所述撞击靶的撞击状态，所述储水槽对应所述撞击靶位置的一侧还设置有观测窗口，所述测速摄像头设置在所述储水槽外并相对所述观测窗口，用于测量所述撞击测试物的移动速度。

13、进一步的，所述撞击靶上安装有用于检测撞击力的传感器。

14、进一步的，所述储水槽内部设置有位于撞击靶远离导向组件一侧的缓冲件。

15、本发明还提供一种碰撞试验方法，其运用如上所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备进行，包括步骤：

16、s1、根据需要调整撞击靶的角度；

17、s2、调整两个第一导向座和第二导向座之间的间距，将撞击测试物放置于导向通道内，并与滑轮接触，让撞击测试物能正常在导向通道顺畅的进行水平方向的运动；

18、s3、然后调整好拍照摄像头和测速摄像头的拍摄角度；

19、s4、注水至储水槽，直至水位超过第二导向座；

20、s5、利用电磁弹射驱动件驱动撞击测试物沿着导向通道滑动，并使其撞击至设定好的撞击靶处；

21、s6、采集撞击过程中拍照摄像头和测速摄像头的测量数据，并进行分析。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的试验装置设置有可闭合式的储水槽，相应的碰撞测试装置均内置于储水槽，在不加水的情况下，储水槽内可以完成无水状态的碰撞试验；向储水槽内注入流体比如水后，则可以模拟有水条件下的碰撞试验；还可以将储水槽用储水槽盖封闭起来并加压，模拟在一定水深处的撞击测试，相比现有的碰撞试验装置，所能模拟的碰撞试验场景更多，对碰撞物的测试更为精确；电磁导轨在通电后驱动推杆沿着导轨快速运动，推杆推动碰撞测试物完成碰撞试验，摩擦力小，使碰撞测试物能更快的达到预期的速度。

技术特征：

1.一种基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，所述试验组件还包括槽盖，所述槽盖可拆卸的设置在所述储水槽的顶端，所述槽盖在模拟浅海撞击时无需盖上，而模拟深海或浅海条件下撞击时需要盖上，并通过加压装置增加流体压力。

3.根据权利要求2所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，所述导向组件包括框架、第一导向座和第二导向座，若干个所述第一导向座设置在所述框架的内顶壁以及所述储水槽的内底壁，若干个所述第二导向座设置在所述框架的左侧壁和右侧壁上，且所述第一导向座和第二导向座均呈线性排列，若干列所述第一导向座与第二导向座之间形成导向通道，用于内置撞击测试物并进行移动方向的导向。

4.根据权利要求3所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，所述第一导向座与第二导向座上均设置有滑轮，所述滑轮用于贴合撞击测试物的外表面。

5.根据权利要求4所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，所述电磁导轨的数量为两个，所述电磁导轨分为两排且水平设置于框架的左侧壁和右侧壁上，所述推动端包括推杆，所述推杆的两端分别连接在两个电磁导轨上。

6.根据权利要求5所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，还包括支撑组件，所述支撑组件包括支撑架和横杆，所述支撑架沿着所述导向通道方向排列设置于所述储水槽中撞击靶的一端并横跨所述储水槽的上方，所述横杆连接于两个所述支撑架之间并平行于导向通道方向，所述横杆沿所述导向通道方向还开设有多个间隔设置的竖直孔，所述撞击靶通过竖直孔加装螺栓固定连接于所述横杆上，用于调节所述撞击靶的角度。

7.根据权利要求6所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，还包括监测组件，所述监测组件包括拍照摄像头和测速摄像头，所述拍照摄像头连接于所述支撑架上，用于监测所述撞击靶的撞击状态，所述储水槽对应所述撞击靶位置的一侧还设置有观测窗口，所述测速摄像头设置在所述储水槽外并相对所述观测窗口，用于测量所述撞击测试物的移动速度。

8.根据权利要求7所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，所述撞击靶上安装有用于检测撞击力的传感器。

9.根据权利要求8所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，其特征在于，所述储水槽内部设置有位于撞击靶远离导向组件一侧的缓冲件。

10.一种碰撞试验方法，其特征在于，其运用如权利要求7-9任一所述的基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备进行，包括步骤：

技术总结
本发明的技术方案提供一种基于电磁弹射驱动的模拟深水环境的撞击测试设备，包括试验组件、撞击靶、导向组件和电磁弹射驱动件，试验组件包括储水槽，所述储水槽为内部空心的壳体，所述储水槽的内部为试验区；所述撞击靶设置在所述储水槽内部的一端，用于与撞击测试物进行碰撞。本发明的试验装置设置有可闭合式的储水槽，相应的碰撞测试装置均内置于储水槽，在不加水的情况下，储水槽内可以完成无水状态的碰撞试验；向储水槽内注入流体比如水后，则可以模拟有水条件下的碰撞试验；还可以将储水槽用储水槽盖封闭起来并加压，模拟在一定水深处的撞击测试，相比现有的碰撞试验装置，所能模拟的碰撞试验场景更多，对碰撞物的测试更为精确。

技术研发人员：郭冠伦,闵历,梅一龙,王钊昕
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14