[发明专利]检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验方法和装置，尤其涉及一种检测汽车B柱弯曲刚度的四点弯曲准静态压溃试验方法及装置。

背景技术

在汽车发生侧面碰撞过程中，人体受到严重伤害甚至致命的主要部位为胸部、腹部和骨盆，所以侧面碰撞法规和标准规定的整车碰撞试验中多以假人的胸部、腹部和骨盆的伤害值进行评价。作为侧围结构的主要承力和吸能部件，位于前门和后门之间的B柱的主要作用是抵挡撞击物的侵入，保护乘员生存空间，其在碰撞过程中的侵入量和侵入速度则直接关系到整车的侧面耐撞性，合理的B柱变形应为反“S”形，因此B柱总成应当具有合理的弯曲刚度匹配。所以轿车侧面碰撞安全开发中B柱总成的耐撞性与轻量化设计非常关键，以往是根据整车碰撞试验和整车碰撞仿真结果对B柱结构做出改进和优化，但是上述方法往往分析规模大，开发周期长，耗费成本高。

而一般对汽车零部件进行抗弯刚度研究时，主要通过准静态三点弯和四点弯试验来进行。通过准静态的四点弯试验，可以测量汽车零部件的抗弯刚度及吸能特性。然而传统的四点弯实验装置工况单一，锤头与压力机的相对位置不能改变，压溃时和试件接触的位置是固定的，不能自由调整压溃时的位置以及压溃点的数量。如专利201310628794.1中所描述的一种静动态四点弯实验装置，其不能自由地调整压溃点的位置和数量。又如专利201310629409.5中四点弯曲试验夹具，其不能自由的改变压辊的位置和数量，只能在固定的位置进行移动。而对于B柱总成这种表面有一定曲面弧度的零部件，应当采用一种灵活可控的结构来调节两锤头对B柱表面压溃点的相对高度及相对位置，以满足初始实验条件，同时在一定程度上也可以再现B柱在侧面碰撞中的真实受力模式，从而快速、多工况地检测B柱总成的弯曲强度和刚度匹配。

因此有必要提出一种专门的B柱准静态弯曲压溃试验方法和装置，以便降低成本、快速化地对B柱性能进行验证及后续优化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验方法和装置，尤其涉及一种检测汽车B柱弯曲刚度的四点弯曲准静态试验方法及装置，可以自由安装在压力机上，对B柱总成进行准静态四点弯曲及三点弯曲试验，可以更好地根据B柱在侧面受压时受到的真实受力和变形模式来进行实验和分析，可以根据B柱的形状和试验具体要求来调整实验装置的位置，并且可以通过该实验装置进行B柱耐撞性能的低成本和高效验证以及后续的优化和设计。

本发明提供一种检测汽车零部件抗弯刚度及吸能特性的试验方法及装置，其包括上端的锤头装置，B柱的夹具装置和底端的导轨装置，其特征在于：

锤头装置包括锤头导轨、锤头导轨T形槽、螺栓、上固定螺母、下固定螺母、锤头和力传感器；

B柱的夹具装置包括支架、连接柱、定位销；

导轨装置包括地面导轨、地面导轨凹形槽、紧固螺母、螺栓；

锤头导轨通过连接螺栓和压力机连接，在锤头导轨设有一T形槽，用于螺栓在T形槽中进行移动并控制锤头的位置；根据实验要求调整好锤头高度之后，对上固定螺母和下固定螺母进行旋转，产生一定的预紧力，使锤头相对于螺栓固定；

B柱的夹具装置设置在地面导轨的左右两端，支架具有一凹槽，用以安放连接柱，B柱则通过焊接和连接柱相连；连接柱上面有定位销，定位销通过支架凹槽两侧的通孔插入，对连接柱进行限位约束，使其在进行B柱碰撞试验时不能向上运动。

支架安放在地面导轨上，通过地面导轨的凹形槽中的螺栓进行连接，

地面导轨可以通过螺栓固定在地面上。地面导轨上有两个凹形槽，每个凹形槽中有两个螺栓，螺栓下端可以自由地在地面导轨的凹形槽中滑动，上端则插入支架凹槽的通孔中，由螺母拧紧后，使螺栓和支架相连接，并且可以约束螺栓的滑动，起到限位和固定的作用。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明所提供的B柱四点弯曲准静态试验装置，可以自由安装在压力机上，安装简单方便。其装置中B柱的夹具部分可以根据B柱的形状尺寸进行调整位置，具有很高的灵活性，可以根据B柱的空间位置，在导轨上进行自由移动。

(2)本发明所提供的B柱四点弯曲准静态试验装置，其B柱通过焊接与固定柱 相连接，然后固定柱与夹具相连接，使B柱的四点弯曲试验更加符合实际情况，更好地反映出B柱的抗弯吸能特性。