本發(fā)明屬于材料力學性能測試與表征領域，用于汽車、航空等行業(yè)，具有涉及一種碰撞測試假人頸部靜態(tài)彎曲試驗裝置。

背景技術：

汽車碰撞測試假人對于車輛的碰撞安全性評價至關重要，是目前國際公認的用于判斷車輛在碰撞事故中對于乘員的保護性能的測量設備。碰撞測試假人作為一套檢測設備，其本身的測量精度對于評價結果的準確性也是有著很大的影響。因此需要定期對碰撞測試假人進行校準，尤其是在將其用于整車碰撞測試之前。碰撞假人的使用環(huán)境十分苛刻，頻繁的使用容易導致其性能衰退，加之其本身的構成材料的特殊性，造成了其性能的不穩(wěn)定。

現(xiàn)有技術中，對于假人各部位性能的檢測通常采用的是擺錘系統(tǒng)或試驗裝置與電子萬能試驗機的結合，但存在以下問題：1）擺錘系統(tǒng)的誤差因素多，試驗數(shù)據不夠精確；2）擺錘系統(tǒng)只能進行動態(tài)沖擊測試，不能進行靜態(tài)加載；3）電子萬能試驗機能夠實現(xiàn)壓縮和拉伸加載，不能對假人頸部實現(xiàn)彎曲載荷的加載。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種汽車碰撞測試假人頸部靜態(tài)彎曲試驗裝置。

為解決以上技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種碰撞測試假人頸部靜態(tài)彎曲試驗裝置，所述試驗裝置包括用于與試驗機的底座固定連接的第一固定件、用于與所述試驗機的加載端固定連接的第二固定件及連接于所述第一固定件和第二固定件之間的連接機構，所述連接機構包括下端部與所述第一固定件轉動連接的第一連桿及下端部與所述第一連桿的上端部轉動連接的第二連桿，所述第二連桿的上端部與所述第二固定件轉動連接，所述試驗裝置還包括與所述第一連桿固定設置的第一安裝件及與第二連桿能夠沿其長度方向滑動且轉動設置的第二安裝件，待測試假人頸部固定設置在第一安裝件和第二安裝件之間。

進一步地，所述第二連桿沿其長度方向開設有滑槽，所述第二安裝件包括第二安裝件本體及固定設置在第二安裝件本體側部的第二安裝件連接部，所述第二安裝件連接部沿著所述滑槽能夠滑動且轉動地設置在所述滑槽內。

進一步地，所述試驗裝置還包括用于測量所述假人頸部三向力及彎矩的力傳感器。

更進一步地，所述力傳感器安裝在所述假人頸部和第二安裝件之間且所述假人頸部的上端部通過所述力傳感器與所述第二安裝件固定連接，所述假人頸部的下端部與所述第一安裝件固定連接。

進一步地，所述試驗裝置還包括與所述第一安裝件固定設置的第一角度傳感器、轉動套設在所述第一角度傳感器上的第一套筒、與所述第二安裝件固定設置的第二角度傳感器及轉動套設在所述第二角度傳感器上的第二套筒，所述第一角度傳感器用于測量所述第一套筒相對第一角度傳感器轉動的轉動角度，所述第二角度傳感器用于測量所述第二套筒相對第二角度傳感器轉動的轉動角度。

更進一步地，所述第一套筒的轉動軸心線、第二套筒的轉動軸心線、所述第一連桿和第二連桿轉動的轉動軸心線相互平行，所述試驗裝置還包括連接于所述第一套筒和第二套筒之間的連接軸，所述第一套筒能夠沿所述連接軸的長度方向與所述連接軸滑動連接，所述連接軸與所述第二套筒固定設置。

進一步地，所述第一連桿與第一固定件轉動的轉動軸心線、所述第一連桿與第二連桿轉動的轉動軸心線、所述第二連桿與第二固定件轉動的轉動軸心線相互平行。

進一步地，所述第一連桿和第二連桿之間通過軸承轉動連接。

進一步地，所述第一連桿和第一固定件之間通過螺栓和螺母連接，所述第二連桿和第二固定件之間通過螺栓和螺母連接。

進一步地，所述連接機構設置有2個，2個所述連接機構對稱設置在所述試驗裝置二側，各所述連接機構包括有所述第一連桿和第二連桿，所述第一安裝件分別與二側所述第一連桿固定設置且位于二側所述第一連桿之間，所述第二安裝件分別與二側所述第二連桿滑動且轉動設置且位于二側所述第二連桿之間。

由于上述技術方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明試驗裝置與擺錘系統(tǒng)相比能夠保證更高的精度，可以控制試驗過程中的加載速度。

本發(fā)明試驗裝置試驗過程更加平緩，可操作性更高，且能夠減少對假人頸部的損害。

本發(fā)明試驗裝置結構簡單，制造成本低，安全可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的碰撞測試假人頸部靜態(tài)彎曲試驗裝置的主視圖；

圖2為本發(fā)明的碰撞測試假人頸部靜態(tài)彎曲試驗裝置的側視圖；

圖中：1、第一固定件；1a、第一固定件本體；1b、第一固定件連接部；2、第二固定件；2a、第二固定件本體；2b、第二固定件連接部；3、第一連桿；4、第二連桿；5、第一安裝件；5a、第一安裝件本體；5b、第一安裝件連接部；6、第二安裝件；6a、第二安裝件本體；6b、第二安裝件連接部；7、假人頸部；8、力傳感器；9、滑槽；10、第一套筒；11、第二套筒；12、連接軸；13、軸承；14、螺栓；15、螺母。

具體實施方式

碰撞測試假人的頸部是其中較為關鍵的幾個部位之一，對于這部分的性能的檢測是通過擺錘的沖擊試驗來完成的，由于檢測試驗中的不可控的因素很多，而且試驗本身也會加速其性能的衰退，所以需要一套更加高效的測試方法來排除試驗中的未知因素，并且降低由于試驗過程對于假人頸部的傷害。本發(fā)明提供的試驗裝置，能夠代替或補充現(xiàn)有的擺錘沖擊試驗裝置，將復雜的擺錘沖擊系統(tǒng)替換為結構較為簡單，未知因素更少的一套系統(tǒng)。這套系統(tǒng)可以放置到電子萬能試驗機上，將拉、壓向的加載方式，轉換為彎曲載荷，從而模擬出擺錘加載系統(tǒng)的作用。

下面結合說明書附圖對本發(fā)明作進一步描述。

如圖1~2所示，一種碰撞測試假人頸部靜態(tài)彎曲試驗裝置，包括用于與試驗機的底座固定連接的第一固定件1、用于與試驗機的加載端固定連接的第二固定件2及連接于第一固定件1和第二固定件2之間且對稱設置在試驗裝置二側的連接機構，各側連接機構包括下端部與第一固定件1轉動連接的第一連桿3及下端部與第一連桿3的上端部轉動連接的第二連桿4，第二連桿4的上端部與第二固定件2轉動連接，試驗裝置還包括位于二側第一連桿3之間且與二側第一連桿3固定連接的第一安裝件5及位于二側第二連桿4之間且與二側第二連桿4能夠沿其長度方向滑動且轉動設置的第二安裝件6，待測試假人頸部7固定設置在第一安裝件5和第二安裝件6之間。

二側第一連桿3相互平行，二側第二連桿4相互平行。

二側第二連桿4上沿其長度方向分別開設有滑槽9。

本例中，第一安裝件5包括第一安裝件本體5a及固定設置在第一安裝件本體5a二側的第一安裝件連接部5b，二側第一安裝件連接部5b分別與二側第一連桿3固定連接；第二安裝件6包括第二安裝件本體6a及固定設置在第二安裝件本體6a二側的第二安裝件連接部6b，二側第二安裝件連接部6b沿著滑槽9能夠滑動且轉動地設置在滑槽9內。

本例中，第一固定件1包括第一固定件本體1a及固定設置在第一固定件本體1a上的第一固定件連接部1b，第一連桿3的下端部與第一固定件連接部1b轉動連接；第二固定件2包括第二固定件本體2a及固定設置在第二固定件本體2a上的第二固定件連接部2b，第二連桿4的上端部與第二固定件連接部2b轉動連接。

第一連桿3與第一固定件連接部1b轉動的轉動軸心線、第一連桿3和第二連桿4轉動的轉動軸心線、第二連桿4與第二固定件連接部2b轉動的轉動軸心線相互平行。

本例中，第一連桿3與第一固定件連接部1b通過螺栓14和螺母15連接；第二連桿4與第二固定件連接部2b通過螺栓14和螺母15連接；第一連桿3和第二連桿4通過軸承13連接，如可通過連桿軸承連接。

該試驗裝置還包括用于測量假人頸部7三向力及彎矩的力傳感器8，力傳感器8安裝在假人頸部7及第二安裝件6之間且假人頸部7的上端部通過力傳感器8與第二安裝件6固定連接，假人頸部7的下端部與第一安裝件5固定連接。具體地，假人頸部7的下端部與第一安裝件本體5a固定連接，假人頸部7的上端部與力傳感器8固定連接，力傳感器8與第二安裝件本體6a固定連接。

該試驗裝置還包括與第一安裝件5固定設置的第一角度傳感器、轉動套設在第一角度傳感器上的第一套筒10、與第二安裝件6固定設置的第二角度傳感器及轉動套設在第二角度傳感器上的第二套筒11，第一角度傳感器用于測量第一套筒10相對第一角度傳感器轉動的轉動角度，第二角度傳感器用于測量第二套筒11相對第二角度傳感器轉動的轉動角度。

驅使第一套筒10相對第一角度傳感器轉動、第二套筒11相對第二角度傳感器轉動具體通過如下設置：第一套筒10的轉動軸心線、第一連桿3和第二連桿4轉動的轉動軸心線、第二套筒11的轉動軸心線相互平行，試驗裝置還包括連接于第一套筒10和第二套筒11之間的連接軸12，第一套筒10能夠沿連接軸12的長度方向與連接軸12滑動連接，連接軸12與第二套筒11固定設置。第一角度傳感器、第二角度傳感器、第一套筒10、第二套筒11、連接軸12位于二側連接機構的外側且位于同一側。

試驗機可以是電子萬能試驗機。

本發(fā)明試驗裝置的工作原理：

將試驗裝置放置于電子萬能試驗機上，第一固定件1與試驗機的底座固定連接上，第二固定件2與試驗機的加載端固定連接，當試驗機的加載端向下移動時，帶動第一固定件1相對于第二固定件2做自由度的向下單向移動，從而使第一連桿3和第二連桿4之間的夾角發(fā)生改變，第二安裝件連接部26在滑槽9內相對滑動和轉動，所以第二安裝件6相對第二連桿4滑動和轉動，第一安裝件5與第一連桿3相對固定，使得本發(fā)明的試驗裝置在試驗時，不對假人頸部產生軸向的壓縮或拉伸載荷，只產生彎曲載荷。又由于連接軸12的存在，第一套筒10相對第一角度傳感器發(fā)生轉動，第二套筒11相對第二角度傳感器發(fā)生轉動。試驗過程中，記錄力傳感器8、第一角度傳感器和第二角度傳感器的數(shù)據，對數(shù)據進行處理得出假人頸部靜態(tài)彎曲的試驗數(shù)據。

綜上所述，本發(fā)明的試驗裝置具有如下優(yōu)勢：

1）與擺錘系統(tǒng)相比能夠保證更高的精度，可以控制試驗過程中的加載速度。

2）試驗過程更加平緩，可操作性更高，減少對假人頸部的損害。

3）試驗裝置結構簡單，制造成本低，安全可靠。

以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發(fā)明的內容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，且本發(fā)明不限于上述的實施例，凡根據本發(fā)明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。