[实用新型]一种形状记忆合金汽车智能吸能结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种形状记忆合金 汽车智能吸能结构。

背景技术

随着汽车保有量的增加，交通事故频发，汽车安全问题已成为焦 点问题。研究表明，汽车发生正面碰撞、侧面碰撞及尾部碰撞的概率 分别为39％、38％、23％。汽车行业规定，当发生正面碰撞时，汽车 前部吸能部件的吸能率要大于50％。因此，汽车前部薄壁结构起着极 为重要的作用。

传统的汽车前部吸能部件，如中国专利CN104943636A、 CN100480102C、CN204197064U，结构单一，质量大，吸能量少， 大大降低了对乘员及车辆的保护效果，且维修成本高。

形状记忆合金材料作为典型的智能材料，具有高阻尼、超弹性、 抗冲击等优良特性。在应力或者温度载荷下，形状记忆合金材料会发 生马氏体和奥氏体的相互转变，从而吸收耗散掉大量能量，其吸能量 可达几兆焦到几十兆焦每平方米，其阻尼性能比普通金属材料至少高 一个数量级。因此，形状记忆合金材料是一种理想的吸能材料。

实用新型内容

本实用新型设计开发了一种形状记忆合金汽车智能吸能结构，目 的是解决现有技术中吸能部件的结构单一，质量大，吸能量少，汽车 安全性与轻量化之间的矛盾，并且维修成本高等问题。本实用新型具 有在多种碰撞环境下进行多级可控碰撞吸能，最大限度保护乘员及车 辆的特点。

本实用新型提供的技术方案为：

一种形状记忆合金汽车智能吸能结构，包括：

防撞梁本体，其通过套筒式吸能盒与纵梁连接；

前部缓冲吸能器，其通过形状记忆合金丝与所述防撞梁本体连 接；

防侧撞吸能器，其搭接于所述防撞梁本体两端，所述防侧撞吸能 器后端板与所述防撞梁本体端部之间通过所述形状记忆合金丝连接；

控制器，其能够控制所述形状记忆合金丝的加热温度。

优选的是，所述防撞体本体截面形状为“U”型，在“U”型槽 内对称布置加强板；以及

限制挡板，其用于限制所述防侧撞吸能器的安装位置。

优选的是，所述前部缓冲吸能器包括：前端板、连杆及后端板；

其中，所述前端板通过所述连杆与所述后端板相连，所述后端板 通过所述形状记忆合金丝与所述防撞梁本体连接。

优选的是，所述防侧撞吸能器一端设置变形诱导槽。

优选的是，所述套筒式吸能盒由内套筒和外套筒相互搭接组成， 所述形状记忆合金丝均布在所述外套筒外侧，一端连接在所述内套筒 后端板上，另一端连接在所述纵梁上。

优选的是，还包括位置传感器、车速传感器和制动踏板力传感器。

优选的是，所述形状记忆合金丝为NiTi形状记忆合金丝、铜基 形状记忆合金丝或铁基形状记忆合金丝。

本实用新型与现有技术相比较所具有的有益效果：

1、该吸能结构吸能量大、效率高且智能可控，一种形状记忆合 金汽车智能吸能结构由防撞梁本体、前部缓冲吸能器、防侧撞吸能器 和套筒式吸能盒组成，充分利用了形状记忆合金材料的高阻尼、抗冲 击特性，对汽车碰撞进行缓冲吸能，并可通过微机控制系统根据形状 记忆合金材料的相变特性来调节形状记忆合金材料的等效刚度、吸能 量等，使得智能吸能结构可在多种碰撞环境下按规定的梯度变形顺序 实现多级吸能；

2、当发生低速正面碰撞时，前部缓冲吸能器及套筒式吸能盒中 设置的形状记忆合金丝被拉伸吸能。维修时，只需加热形状记忆合金 丝，吸能结构便可恢复原状；当发生高速正面碰撞时，前部缓冲吸能 器及套筒式吸能盒中的形状记忆合金丝被拉伸，实现一级能量吸收， 剩余能量由防撞梁本体及吸能盒套筒压溃完成二级能量吸收；当发生 侧面碰撞时，防侧撞吸能器可通过形状记忆合金丝拉伸吸能和外伸部 分压溃吸能实现二级能量吸收。

附图说明

图1为本实用新型所述的结构示意图；

图2本实用新型所述的防撞梁本体结构示意图；

图3本实用新型所述的前部缓冲吸能器结构示意图；

图4本实用新型所述的前部缓冲吸能器工作原理图；

图5本实用新型所述防侧撞吸能器结构示意图；

图6本实用新型所述防侧撞吸能器工作原理图；

图7本实用新型所述套筒式吸能盒结构示意图；