本發(fā)明涉及汽車(chē)安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

在汽車(chē)被動(dòng)安全開(kāi)發(fā)時(shí)，通常使用加速度滑臺(tái)，即將白車(chē)身固定在加速度滑臺(tái)上，白車(chē)身內(nèi)安裝有座椅、儀表板、方向盤(pán)、安全帶、安全氣囊等汽車(chē)內(nèi)飾件，用所設(shè)定的加速度來(lái)推動(dòng)滑臺(tái)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于慣性作用，乘坐或安放在白車(chē)身內(nèi)的測(cè)試假人與白車(chē)身存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以此來(lái)模擬真實(shí)車(chē)輛進(jìn)行碰撞時(shí)，車(chē)輛及測(cè)試假人的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，用于汽車(chē)被動(dòng)安全產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

但在汽車(chē)被動(dòng)安全產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的加速度滑臺(tái)存在如下問(wèn)題：由于傳統(tǒng)的加速度滑臺(tái)是沿著固定的水平軌道運(yùn)行，所以，所設(shè)定的加速度只能是水平方向，即傳統(tǒng)滑臺(tái)僅能模擬車(chē)輛碰撞的X向加速度。但實(shí)際上，在真實(shí)車(chē)輛碰撞試驗(yàn)中，由于車(chē)身結(jié)構(gòu)左右不對(duì)稱(chēng)，或40％偏置碰撞(offset deformable barrier)、角度碰撞、小折疊碰撞(small overlap)等原因，在碰撞過(guò)程中，車(chē)輛存在橫向，即Y向加速度，使得車(chē)輛在碰撞過(guò)程中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。然而，傳統(tǒng)的滑臺(tái)結(jié)構(gòu)還不能實(shí)現(xiàn)這樣的偏轉(zhuǎn)模擬，因此不利于汽車(chē)被動(dòng)安全產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種解決上述問(wèn)題的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠的車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法，準(zhǔn)確地模擬車(chē)輛碰撞過(guò)程，尤其是對(duì)車(chē)輛在碰撞過(guò)程中存在偏轉(zhuǎn)的模擬，對(duì)被動(dòng)安全產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括X向加速度滑臺(tái)和白車(chē)身，其特征在于：所述X向加速度滑臺(tái)上方設(shè)有偏轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述偏轉(zhuǎn)平臺(tái)前端利用旋轉(zhuǎn)軸與X向加速度滑臺(tái)鉸接，所述X向加速度滑臺(tái)對(duì)應(yīng)偏轉(zhuǎn)平臺(tái)末端的位置設(shè)有驅(qū)動(dòng)齒輪，所述偏轉(zhuǎn)平臺(tái)末端為圓弧狀且設(shè)有與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合的齒狀結(jié)構(gòu)，所述X向加速度滑臺(tái)上另設(shè)有使驅(qū)動(dòng)齒輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述白車(chē)身固定于偏轉(zhuǎn)平臺(tái)上方。

上述的車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)裝置由與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合的齒條、連接于齒條一端的氣缸或液壓缸組成；或由與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合的齒輪組和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成。

上述的車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述偏轉(zhuǎn)平臺(tái)和白車(chē)身的對(duì)稱(chēng)中心線平行。

上述的車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述X向加速度滑臺(tái)的前端設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸安裝孔，以便于根據(jù)試驗(yàn)要求變換X向加速度滑臺(tái)和偏轉(zhuǎn)平臺(tái)的鉸接位置。

一種上述的車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法，其特征在于：在推動(dòng)X向加速度滑臺(tái)沿X向加速移動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，再由驅(qū)動(dòng)齒輪推動(dòng)偏轉(zhuǎn)平臺(tái)在X向加速度滑臺(tái)上繞旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述偏轉(zhuǎn)平臺(tái)、X向加速度滑臺(tái)和白車(chē)身的初始位置關(guān)系是三者的對(duì)稱(chēng)中心線平行，從而使白車(chē)身實(shí)現(xiàn)X向加速度模擬的同時(shí)，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)白車(chē)身的Y方向加速度的模擬。

一種上述的車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法，其特征在于：將偏轉(zhuǎn)平臺(tái)在X向加速度滑臺(tái)上繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)到設(shè)定角度后固定，再推動(dòng)X向加速度滑臺(tái)沿X向加速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)白車(chē)身的靜態(tài)的偏轉(zhuǎn)模擬。

本發(fā)明專(zhuān)利的有益效果是：通過(guò)設(shè)置偏轉(zhuǎn)平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)齒輪和驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)一步接近真實(shí)的車(chē)輛碰撞時(shí)車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除了對(duì)X向(車(chē)輛行駛方向)加速度模擬，還可以對(duì)車(chē)輛Y向(橫向)加速度及轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行模擬，顯著提高了汽車(chē)被動(dòng)安全產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試前示意圖；

圖4是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試后示意圖；

圖5是本發(fā)明的靜態(tài)偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試示意圖；

圖6是本發(fā)明的另一靜態(tài)偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試示意圖。

圖中：1-X向加速度滑臺(tái)，2-箭頭，3-旋轉(zhuǎn)軸，4-偏轉(zhuǎn)平臺(tái)，5-白車(chē)身，6-測(cè)試假人，7-驅(qū)動(dòng)齒輪，8-驅(qū)動(dòng)裝置，9-五角星位置。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1-圖4所示，該車(chē)輛偏轉(zhuǎn)模擬測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括X向加速度滑臺(tái)1和白車(chē)身5，所述X向加速度滑臺(tái)1上方設(shè)有偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4，所述偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4前端利用旋轉(zhuǎn)軸3與X向加速度滑臺(tái)1鉸接，所述X向加速度滑臺(tái)1對(duì)應(yīng)偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4末端的位置設(shè)有驅(qū)動(dòng)齒輪7，所述偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4末端為圓弧狀且設(shè)有與驅(qū)動(dòng)齒輪7嚙合的齒狀結(jié)構(gòu)，所述X向加速度滑臺(tái)1上另設(shè)有使驅(qū)動(dòng)齒輪7發(fā)生旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置8，所述白車(chē)身5固定于偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4上方。所述驅(qū)動(dòng)裝置8由與驅(qū)動(dòng)齒輪7嚙合的齒條、連接于齒條一端的氣缸或液壓缸組成；或由與驅(qū)動(dòng)齒輪7嚙合的齒輪組和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置采用了齒條與驅(qū)動(dòng)齒輪7嚙合傳動(dòng)，參見(jiàn)圖2。所述偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4和白車(chē)身5的對(duì)稱(chēng)中心線平行。所述X向加速度滑臺(tái)1的前端設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸3安裝孔，以便于根據(jù)試驗(yàn)要求變換X向加速度滑臺(tái)1和偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4的鉸接位置。

測(cè)試方法：在推動(dòng)X向加速度滑臺(tái)1沿X向加速移動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置8帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪7旋轉(zhuǎn)，再由驅(qū)動(dòng)齒輪7推動(dòng)偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4在X向加速度滑臺(tái)1上繞旋轉(zhuǎn)軸3進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4、X向加速度滑臺(tái)1和白車(chē)身5的初始位置關(guān)系是三者的對(duì)稱(chēng)中心線平行，從而使白車(chē)身5實(shí)現(xiàn)X向加速度模擬的同時(shí)，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)白車(chē)身5的Y方向加速度的模擬。X向加速度滑臺(tái)1左側(cè)的箭頭2示意了推動(dòng)滑臺(tái)的加速度方向。圖1中示意的是半個(gè)白車(chē)身5，即只有前排乘員艙的白車(chē)身5，乘坐有兩個(gè)測(cè)試假人6。

本實(shí)施例中，對(duì)于車(chē)輛偏轉(zhuǎn)較大、且對(duì)測(cè)試假人6的傷害指標(biāo)影響較大的碰撞，如64公里/小時(shí)40％偏置碰撞或25％小偏折疊偏置碰撞進(jìn)行試驗(yàn)研究，參見(jiàn)圖3，在進(jìn)行試驗(yàn)前，根據(jù)真實(shí)車(chē)輛碰撞試驗(yàn)過(guò)程所采集的加速度數(shù)據(jù)，如車(chē)輛B柱Y向加速度，圖3中五角星位置9，需要模擬的Y向加速度為Acc y(t),根據(jù)白車(chē)身5上B柱加速度的相應(yīng)位置與旋轉(zhuǎn)軸3中心點(diǎn)的實(shí)際距離r，偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4末端與旋轉(zhuǎn)軸3中心點(diǎn)的實(shí)際距離R,通過(guò)以下公式可以計(jì)算出驅(qū)動(dòng)齒輪7的角加速度。

其中，為偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4的角加速，Acc y-plate(t)為偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4末端的線加速度,r_{驅(qū)動(dòng)}為驅(qū)動(dòng)齒輪7的半徑，

由于Acc y(t)是實(shí)際車(chē)輛碰撞過(guò)程中所采集的車(chē)輛B柱Y向加速度，是已知量，所以，只要通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置8，無(wú)論是氣動(dòng)、液壓推動(dòng)或是伺服電機(jī)，使得驅(qū)動(dòng)齒輪4旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的角加速度，在X向加速度滑臺(tái)1實(shí)現(xiàn)X向加速度模擬的同時(shí)，可以動(dòng)態(tài)地同時(shí)實(shí)現(xiàn)白車(chē)身5的Y方向加速度的模擬。

實(shí)施例2

在測(cè)試模擬中，本發(fā)明也可進(jìn)行靜態(tài)的偏轉(zhuǎn)模擬，X向加速度滑臺(tái)1有三個(gè)位置，能通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸3將偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4與X向加速度滑臺(tái)1連接在一起，如圖5所示，旋轉(zhuǎn)軸3位于最上側(cè)的位置，其它兩個(gè)位置以圖示虛線圓示意，將偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4在X向加速度滑臺(tái)1上繞旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)到設(shè)定角度后固定，即以角度θ固定在X向加速度滑臺(tái)1上，驅(qū)動(dòng)齒輪7不旋轉(zhuǎn)或采用其它固定方式使得偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4不能以旋轉(zhuǎn)軸3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)即可，再推動(dòng)X向加速度滑臺(tái)1沿X向(箭頭2所指)加速移動(dòng)，白車(chē)身5內(nèi)的測(cè)試假人6因慣性向白車(chē)身外側(cè)方向成角度θ運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)白車(chē)身5的靜態(tài)的偏轉(zhuǎn)模擬。

同理，如圖6所示，也可以利用X向加速度滑臺(tái)1中間位置通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸3將偏轉(zhuǎn)平臺(tái)4與X向加速度滑臺(tái)1連接在一起，使之固定不能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但白車(chē)身5可以采用1/2個(gè)白車(chē)身，這樣可以考察兩個(gè)測(cè)試假人6在偏轉(zhuǎn)情況下姿態(tài)。