德國亞琛大學(xué)實現(xiàn)車輛碰撞中的評估測試

2013-08-06 11:49 來源:電子信息網(wǎng) 作者:蒲公英

“通過使用DIAdem進行測量、評估和自動化任務(wù),我們高效地完成了此次研究。該程序易于使用,并且基于對話框的操作方式可以預(yù)防許多錯誤,這節(jié)省了大量的時間?!?

挑戰(zhàn):

在行人撞擊的過程中,對比在鋁制和鋼制的引擎蓋下行人的安全情況等級,兩種引擎蓋都是按照行人與車輛碰撞時車頭形變特性相關(guān)的特殊結(jié)構(gòu)要求制作的。

解決方案:

在NI DIAdem中使用集成的腳本語言Visual Basic創(chuàng)建一個分析程序來評估頭部撞擊效果。

我們的研究目的是比較鋼制和鋁制引擎蓋對行人的安全度。測試車輛的引擎蓋無法滿足行人安全的要求,這意味著比較鋼制和鋁制產(chǎn)品的結(jié)果能用來評價哪種是更適合保護行人引擎蓋材料。

我們使用行人頭部撞擊保護的測試設(shè)備,并在DIAdem中創(chuàng)建一個評估程序來執(zhí)行的頭部撞擊測試。這個程序處理加速度和光電傳感器信號,按照標(biāo)準(zhǔn)計算損傷,并自動生成圖表。頭部撞擊的分析是此次測試的重點。在這種情況下,確定撞擊速度、頭部損傷標(biāo)準(zhǔn)(Head injury criterion, HIC)、最大/平均加速的函數(shù)都得以應(yīng)用。測試結(jié)果能以各種不同的格式提供,如圖表和PDF或者與Microsoft Excel兼容的文件。

為了開發(fā)滿足行人安全要求的車頭,我們必須測試一系列事故類型和撞擊位置。由于全身假人的試驗需要大量的時間和費用,我們開發(fā)了符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)的測試程序,測試基于制定部位,如行人的頭部、骨盆或腿。我們可以明確地界定測試條件(如速度和撞擊角度),因此可以很簡單地運行測試程序和分析測試結(jié)果。

我們分析了汽車引擎蓋制作材料與行人保護能力的潛在關(guān)系,所使用的車型在2002年時被廠商更換了引擎蓋的材料,把原先的鋼鐵換成了鋁,而其它方面的設(shè)計均沒改變。

在1999年到2001年之間生產(chǎn)的車輛與在2002年和以后生產(chǎn)的車輛,都有相同的發(fā)動機功率和組件結(jié)構(gòu),這樣就可以單獨比較材料方面的影響。

我們使用DIAdem作為測量和評估軟件,并使用其中集成的腳本語言Visual Basic自動完成測試任務(wù)。

汽車引擎蓋的結(jié)構(gòu)測試

在進行行人的測試之前,我們比較了鋁制和鋼制的引擎蓋的結(jié)構(gòu)性能。我們用備用的引擎蓋進行結(jié)構(gòu)測試,在其后的行人安全測試中仍然使用它們。我們使用 DIAdem評估結(jié)果,然后與經(jīng)過引擎蓋基準(zhǔn)檢驗的原始引擎蓋的測試結(jié)果進行比較。這些測試結(jié)果顯示了鋁制和鋼制引擎蓋之間的差異,以及原件和備用件(烘烤硬化處理)之間結(jié)構(gòu)剛度的差異。批量生產(chǎn)的鋼制和鋁制引擎蓋以及相關(guān)備用件的橫向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的結(jié)果如圖1和圖2所示。

引擎蓋材料的對比表明,鋼制引擎蓋的剛度比鋁制高。以下的比例代表了在試驗負(fù)荷下,鋼制引擎蓋超出鋁制引擎蓋的性能:

?橫向剛度+46%

?垂直剛度+53%

?扭轉(zhuǎn)剛度+42%

我們還必須考慮到鋁制引擎蓋要比鋼制輕47%。而原始配件和備用件之間的對比則表明結(jié)構(gòu)剛度并沒有顯著差異。雖然彈性變形測試不能在具有高度的塑性變形(如頭部撞擊)的動態(tài)測試中,提供有關(guān)硬化效應(yīng)的任何準(zhǔn)確的信息,但是我們可以在備用的引擎蓋和擋泥板上進行行人撞擊測試。

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車輛碰撞

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