專利名稱：保險杠橫梁局部剛度測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種剛度檢測裝置，特別涉及一種用于測量保險杠橫梁局部剛度 的裝置。
背景技術：
隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，汽車碰撞安全問題越來越引起人們的關注，在汽車碰 撞中，發(fā)生機率最高的是汽車前部碰撞，因此，研究汽車保險杠橫梁的碰撞特性，對于提高 汽車碰撞安全性具有重要的意義。在汽車碰撞過程，既有大位移、大轉動所引起的幾何非線 性，又有各種材料發(fā)生大應變時所表現(xiàn)的物理非線性和材料作線性，而且，復雜的碰撞接觸 與摩擦問題也存在于汽車碰撞過程中，因此，汽車碰撞性能的研究已經(jīng)遠遠超出了理論解 析的范疇，必須借助于試驗與數(shù)值分析方法。汽車保險杠橫梁的剛度特性是檢驗其結構及力學性能的一項重要性能指標，其強 度大小和分布直接影響到車身的前部吸能和能量的傳遞。汽車在發(fā)生高速碰撞時，如果保 險杠橫梁的剛度較弱，則不能很好的將碰撞的能量傳遞給車輛的吸能部件，在一定程度上 影響了整車的碰撞安全性能。中國專利公告號CN201040515Y，公告日2008年3月26日，公告了一種高剛度汽車 保險杠，其主體為金屬板材沖壓成形的保險杠橫梁本體，所述保險杠本體的朝向車身內的 一面，設有與其在長度方向上互相平行、與其接觸且互相緊固連接的空心圓鋼管；由于空心 圓鋼管具有很好的剛性，增加保險杠的剛度，使碰撞荷載更好的傳遞。但該專利并未提及保 險杠橫梁局部剛度的測量裝置，無法對保險杠橫梁的結構強度作出準確的評估。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于解決無法有效評估汽車保險杠橫梁碰撞安全性能的問題， 提供一種保險杠橫梁局部剛度測量裝置，它能夠準確的測量出保險杠不同部位的剛度特 性，所測量得到的剛度特性可以用于驗證有限元仿真模型以及評估該保險杠橫梁結構強度 的合理性，從而提高整車的碰撞安全性能。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種保險杠橫梁局部剛度測量 裝置，包括保險杠橫梁固定支架，所述保險杠橫梁固定支架上方設有加載液壓頭，加載液壓 頭上裝有位移傳感器，保險杠橫梁固定支架底部連有力傳感器。保險杠橫梁固定支架用于 放置保險杠橫梁，并將保險杠橫梁固定；加載液壓頭直接接觸保險杠橫梁，并施加壓力于保 險杠橫梁上以便于測試保險杠橫梁局部剛度；位移傳感器輸出的是位移和時間的曲線，用 于測量保險杠橫梁在受力的情況下發(fā)生的形變；力傳感器輸出的是力與時間的曲線，用于 測量保險杠橫梁受力隨時間的變化情況，將位移傳感器、力傳感器二者的數(shù)據(jù)進行合成，可 獲得力與位移的曲線，即保險杠橫梁的局部剛度特性。作為優(yōu)選，所述保險杠橫梁固定支架包括底板和支撐柱，支撐柱焊接固定于底板 兩側，支撐柱上端設有固定螺孔，底板底面的兩側各設有一個凹槽，力傳感器嵌入裝于凹槽內。支撐柱焊接固定于底板兩側，用于支撐保險杠橫梁的兩端，支撐平穩(wěn)，支撐柱上端的固 定螺孔便于螺栓將保險杠橫梁固定于支撐柱上；力傳感器嵌入裝于凹槽內，這樣力傳感器 固定方式簡單，一般在底板底面的兩側各設一個力傳感器，這樣能夠保持試驗中的穩(wěn)定性。作為優(yōu)選，所述加載液壓頭的上端連接液壓力機，加載液壓頭與液壓力機的連接 處安裝有位移傳感器。液壓力機用于給加載液壓頭提供動力輸出，并控制加載液壓頭向下 推動的速度；位移傳感器用于測量保險杠橫梁在受力的情況下發(fā)生的形變。作為優(yōu)選，所述加載液壓頭為圓頭。加載液壓頭為圓頭，可避免在測試過程中損傷 保險杠橫梁。作為優(yōu)選，力傳感器電連接數(shù)據(jù)采集設備，位移傳感器電連接數(shù)據(jù)采集設備。數(shù) 據(jù)采集設備用于記錄位移傳感器和力傳感器測量的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)作出分析，最終獲得 力-位移曲線，即保險杠橫梁的局部剛度特性。本實用新型的有益效果是裝有位移傳感器的液壓頭加載到保險杠橫梁的局部區(qū) 域，力傳感器則將記錄下液壓頭的受力隨時間的變化情況，綜合數(shù)據(jù)分析后得到保險杠橫 梁的局部剛度特性，有效評估該保險杠橫梁結構強度的合理性，從而提高整車的碰撞安全 性能。

圖1是本實用新型的一種主視結構示意圖；圖2是本實用新型的工作原理圖。圖中1、底板，2、支撐柱，3、加載液壓頭，4、液壓力機，5、位移傳感器，6、力傳感器， 7、數(shù)據(jù)線，8、地面，9、保險杠橫梁。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的具體說 明。實施例一種保險杠橫梁局部剛度測量裝置(參見附圖1)，包括保險杠橫梁固定支架，保險 杠橫梁固定支架由底板1和支撐柱2組成，底板1為方形，支撐柱2為圓柱，支撐柱2垂直 于底板并焊接固定于底板1上表面左、右兩側，每根支撐柱2的上端設有一個固定螺孔，支 撐柱2的上方設有加載液壓頭3，加載液壓頭3的下端為圓頭，加載液壓頭3的上端連接液 壓力機4，位移傳感器5安裝于加載液壓頭3與液壓力機4的連接處，底板1下表面左、右兩 側個設有一個方形凹槽，每個凹槽內嵌裝有一個力傳感器6，數(shù)據(jù)線7連接位移傳感器5與 數(shù)據(jù)采集設備，數(shù)據(jù)線7還連接力傳感器6與數(shù)據(jù)采集設備。使用時(附圖2)，在地面8上挖坑，將裝置下端的力傳感器6嵌入裝于坑內，以保證 測量的穩(wěn)定性，把保險杠橫梁兩端放置于支撐柱2上，螺栓穿過保險杠橫梁并旋入支撐柱2 上端的固定螺孔內，將保險杠橫梁固定；調節(jié)液壓力機4使得加載液壓頭3以100毫米每秒 的速度向下推進，并加載到保險杠橫梁上，位移傳感器5測量保險杠橫梁在受力的情況下 發(fā)生的形變，并輸出位移和時間曲線數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集設備，力傳感器6測量保險杠橫梁受 力隨時間的變化情況，并輸出力與時間曲線數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集設備，數(shù)據(jù)采集設備分析位移傳感器5與力傳感器6測得的數(shù)據(jù)，將位移傳感器5、力傳感器6 二者的數(shù)據(jù)進行合成，可 獲得力與位移的曲線，即保險杠橫梁的局部剛度特性，所測量得到的剛度特性可以用于驗 證有限元仿真模型以及評估該保險杠橫梁結構強度的合理性，從而提高整車的碰撞安全性 能。 以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳的方案，并非對本實用新型作任何 形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求一種保險杠橫梁局部剛度測量裝置，包括保險杠橫梁固定支架，其特征在于所述保險杠橫梁固定支架上方設有加載液壓頭，加載液壓頭上裝有位移傳感器，保險杠橫梁固定支架底部連有力傳感器。
2.根據(jù)權利要求1所述的保險杠橫梁局部剛度測量裝置，其特征在于所述保險杠橫 梁固定支架包括底板和支撐柱，支撐柱焊接固定于底板兩側，支撐柱上端設有固定螺孔，底 板底面的兩側各設有一個凹槽，力傳感器嵌入裝于凹槽內。
3.根據(jù)權利要求1所述的保險杠橫梁局部剛度測量裝置，其特征在于所述加載液壓 頭的上端連接液壓力機，加載液壓頭與液壓力機的連接處安裝有位移傳感器。
4.根據(jù)權利要求3所述的保險杠橫梁局部剛度測量裝置，其特征在于所述加載液壓 頭為圓頭。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的保險杠橫梁局部剛度測量裝置，其特征在于 力傳感器電連接數(shù)據(jù)采集設備，位移傳感器電連接數(shù)據(jù)采集設備。
專利摘要本實用新型公開了一種用于測量保險杠橫梁局部剛度的裝置，其目的在于解決無法有效評估汽車保險杠橫梁碰撞安全性能的問題。本實用新型包括保險杠橫梁固定支架，所述保險杠橫梁固定支架上方設有加載液壓頭，加載液壓頭上裝有位移傳感器，保險杠橫梁固定支架底部連有力傳感器。本實用新型能夠準確的測量出保險杠不同部位的剛度特性，所測量得到的剛度特性可以用于驗證有限元仿真模型以及評估該保險杠橫梁結構強度的合理性，從而提高整車的碰撞安全性能。
文檔編號G01N3/10GK201628619SQ20102011881
公開日2010年11月10日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權日2010年2月25日
發(fā)明者劉衛(wèi)國, 吳成明, 李書福, 楊健, 林濤, 管立君, 趙福全, 錢國強 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司