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机械蓄能式汽车碰撞试验台的研究

姜琦  
【摘要】:汽车安全性包括主动安全性和被动安全性,相对主动安全性而言,被动安全性对保护乘员安全具有更重要的意义,而碰撞试验又是汽车被动安全性研究最重要的研究方法,这就需要功能齐全的碰撞试验台。 本文在对比分析国内外汽车碰撞试验台的基础上,给出了机械蓄能式汽车碰撞试验台的总体方案,设计方案实现了整车与台车双重试验功能。试验台的设计研究主要包括以下几个方面: 首先,设计了牵引导向机构。为了满足法规对加速度恒定的要求,设计了恒扭矩机构,实现了将输入轴的非恒力转化为输出轴的恒力。设计了主辅导向机构,共同保证被试车辆的运动方向。 其次,设计了脱开机构。对脱开过程进行了动力学、运动学仿真,根据仿真结果得到了接触面上最大接触力值,同时在最大接触力状态下对挂钩机构进行了强度校核及以质量最小为目标的拓扑优化,减少了加速过程中的能量消耗,保证了碰撞速度。 最后,设计了碰撞缓冲吸能装置。分别对不同参数的钢管组合结构及薄壁管结构进行数值仿真,得到了不同参数对结构吸能特性的影响规律,并在此基础上优化各自结构参数,得到了符合法规要求的碰撞缓冲吸能装置,可以应用于台车模拟碰撞试验。 试验台即可进行实车碰撞试验又可进行台车模拟碰撞试验,提高了实用性,对进一步开展汽车被动安全及乘员损伤评价等方面的研究具有重要的意义。


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