[实用新型]汽车仪表板动态刚度实验冲击器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种用于对汽车仪表板进行动态冲击试验的冲击器。 

背景技术

    在汽车安全日益受到社会关注的今天，为车内乘员提供全方位的保护成为汽车生产企业努力实现的目标。汽车的碰撞安全性能不仅仅与车身的结构设计相关，也与车内各个内饰面的结构、材料密切相关。汽车发生正面碰撞时，随着车身逐渐变形停止，乘员会相对车身向前移动，前排乘员下肢与仪表板发生碰撞，如果仪表板刚度不合适就会造成乘员下肢损伤。在各种第三方汽车安全评价体系中，假人的下肢伤害也是考察的重要方面。可见，设计出刚度合适的仪表板对乘员下肢的保护至关重要。 

传统的仪表板设计方法对于下肢保护的考虑，通常是通过控制仪表板内部支撑结构以及硬物的布置来实现，并使用对仪表板逐步加力的准静态测试方法对仪表板准静态刚度进行测试。但下肢与仪表板撞击时有一定的冲击速度、冲击角度，因为材料的应变率效应、下肢与仪表板的摩擦等因素，实际刚度与准静态刚度会有差别，准静态刚度不能从实际碰撞的角度反映仪表板动态刚度。如果能够测试得到仪表板的动态刚度，对仪表板的设计刚度优化以及提升仪表板有限元仿真分析的精确程度都有极大帮助，有利于增强汽车碰撞中乘员下肢的保护。 

发明内容

    本实用新型提供一种汽车仪表板动态刚度冲击器，用于仪表板刚度分析或者其他分析用途，提高前排乘员下肢的保护性能，降低整车试验次数以节约开发成本。 

本实用新型通过以下技术方案实现： 

    一种汽车仪表板动态刚度实验冲击器，其包括冲击头、推动机构和传感器。

所述冲击头包括冲击头部和安装基座，冲击头部与安装基座使用螺栓连接，冲击头部可以更换，根据不同大小体型的人体下肢尺寸可更换不同大小的冲击头部。冲击头部具备人体大腿前端几何特征的碰撞接触面，安装基座与推动机构连接。 

推动机构包括推动杆，推动杆后端用于连接动力设备，做直线运动输出。 

传感器包括加速度传感器，安装在冲击头或推动杆上，用于记录冲击过程中冲击器随时间变化的加速度信号。 

还具有导向机构，包括导向支架、导向杆和角度调节挂钩，推动杆从导向支架中心穿过，导向杆穿过导向支架上的导向孔，前端连接冲击头，导向支架通过角度调节挂钩与试验台架使用可调节长度的刚性杆连接。这样导向支架的位置以及角度可调节，用于满足不同角度和不同位置的仪表板刚度冲击试验需求。 

本实用新型的有效收益如下： 

利用本实用新型所述的仪表板冲击器，通过测量仪表板冲击器在与仪表板碰撞过程中的随时间变化的加速度信号，可以分析得到仪表板的动态刚度。基于测试得到的仪表板动态刚度，可以指导汽车仪表板刚度的优化设计，可以提升仪表板有限元模型的分析精度，以用于仪表板刚度分析或者其他分析用途。一方面提高了前排乘员下肢的保护性能，另一方面可以降低整车试验次数以节约开发成本。

附图说明

    图1仪表板冲击器的正视图； 

    图2仪表板冲击器的立体图；

    图3仪表板冲击试验示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式，对本实用新型作进一步描述。 

    参见图1、图2、图3所示的仪表板冲击器的结构，包括冲击头1、推动机构2、导向机构3和加速度传感器5。 

冲击头1包含冲击头部10和安装基座11，冲击头部10具备人体大腿前端轮廓的几何特征的碰撞接触面，用于冲击仪表板，模拟汽车碰撞时乘员下肢与仪表板的碰撞。冲击头部10与安装基座11通过螺栓的方式连接，这样可以根据不同大小体型的人体下肢尺寸可更换不同大小的冲击头部。加速度传感器5安装在冲击头1上。 

推动机构2是一根推动杆，前端与安装基座11连接，作为动力设备（不属于本实用新型）的直线运动输出件，在测试中按照预定速度推动安装基座11。