“经过运用DIAdem进行丈量、点评和主动化使命,咱们高效地完结了此次研讨。该程序易于运用,并且根据对话框的操作方法可以防备许多过错,这节省了很多的时刻。”
应战:
在行人碰击的过程中,比照在铝制和钢制的引擎盖下行人的安全状况等级,两种引擎盖都是依照行人与车辆磕碰时车头形变特性相关的特别结构要求制造的。
解决方案:
在NI DIAdem中运用集成的脚本语言Visual Basic创立一个剖析程序来点评头部碰击作用。
咱们的研讨意图是比较钢制和铝制引擎盖对行人的安全度。测验车辆的引擎盖无法满意行人安全的要求,这意味着比较钢制和铝制产品的成果能用来点评哪种是更适合维护行人引擎盖资料。
咱们运用行人头部碰击维护的测验设备,并在DIAdem中创立一个点评程序来履行的头部碰击测验。这个程序处理加快度和光电传感器信号,依照规范核算损害,并主动生成图表。头部碰击的剖析是此次测验的要点。在这种状况下,确认碰击速度、头部损害规范(Head injury criterion, HIC)、最大/均匀加快的函数都得以运用。测验成果能以各种不同的格局供给,如图表和PDF或许与Microsoft Excel兼容的文件。
为了开发满意行人安全要求的车头,咱们有必要测验一系列事端类型和碰击方位。由于全身假人的实验需求很多的时刻和费用,咱们开发了契合欧洲规范的测验程序,测验根据拟定部位,如行人的头部、骨盆或腿。咱们可以明确地界定测验条件(如速度和碰击视点),因而可以很简单地运转测验程序和剖析测验成果。
咱们剖析了轿车引擎盖制造资料与行人维护才能的潜在联系,所运用的车型在2002年时被厂商更换了引擎盖的资料,把原先的钢铁换成了铝,而其它方面的规划均没改动。
在1999年到2001年之间出产的车辆与在2002年和今后出产的车辆,都有相同的发动机功率和组件结构,这样就可以独自比较资料方面的影响。
咱们运用DIAdem作为丈量和点评软件,并运用其间集成的脚本语言Visual Basic主动完结测验使命。
轿车引擎盖的结构测验
在进行行人的测验之前,咱们比较了铝制和钢制的引擎盖的结构功能。咱们用备用的引擎盖进行结构测验,在这以后的行人安全测验中依然运用它们。咱们运用DIAdem点评成果,然后与经过引擎盖基准查验的原始引擎盖的测验成果进行比较。这些测验成果显现了铝制和钢制引擎盖之间的差异,以及原件和备用件(烘烤硬化处理)之间结构刚度的差异。批量出产的钢制和铝制引擎盖以及相关备用件的横向刚度和改变刚度的成果如图1和图2所示。
引擎盖资料的比照标明,钢制引擎盖的刚度比铝制高。以下的份额代表了在实验负荷下,钢制引擎盖超出铝制引擎盖的功能:
•横向刚度+46%
•笔直刚度+53%
•改变刚度+42%
咱们还有必要考虑到铝制引擎盖要比钢制轻47%。而原始配件和备用件之间的比照则标明结构刚度并没有显着差异。尽管弹性变形测验不能在具有高度的塑性变形(如头部碰击)的动态测验中,供给有关硬化效应的任何精确的信息,可是咱们可以在备用的引擎盖和挡泥板进步行行人碰击测验。
头部碰击测验
测验设置如图3所示。咱们选用伺服液压实验设备进行测验。在测验过程中,行人维护实验设备以需求的视点被定位在碰击点上,碰击器则安装在活塞的结尾。活塞加快头部,使其到达所需的40公里/小时的速度,然后开释头部以便其自在运动着碰击到引擎盖上。
关于两种引擎盖类型,咱们均运用成人头部碰击器进行了9次实验和运用儿童头部碰击器进行了9次实验,一共36次测验。咱们记载的测验成果,包含HIC值、核算HIC值(a3ms , amax )的时刻间隔、高速录像,以及引擎盖变形的数码照片。咱们运用视频序列进行详细剖析,剖析3ms的最大引擎盖变形行为和首要的(头部对引擎盖)和二次(引擎盖对底层结构)碰击。
咱们每个碰击器中心放置一个三维加快度传感器。图4显现了一个比如,咱们运用DIAdem进行主动的实验点评。
DIAdem可以点评单一的或许一系列的测验值。图5显现了一个比如,用户怎么在用户对话框里输入需求点评的丈量文件以及需求核算的变量。咱们运用在DIAdem中创立的脚本界说对话框。
咱们还运用DIAdem验证指定的碰击速度。光电传感器记载了活塞上碰击器的加快度。安装在活塞上的反射膜能反射激光。这个反射膜有一个指定的明暗改变网格。用另一个Visual Basic位移-时刻曲线核算脚原本剖析记载的矩形信号。上述核算确认了矩形信号的峰值和两个接连持平的值之间的时刻间隔。咱们可以运用明暗改变之间指定的间隔来确认速度。
用户在程序的开端就在用户对话框中输入明暗转化的网格和其它变量。这供给了在运用不同的测验类型时所需的灵活性,但本质上总是在履行相同的核算方法。这样可以节省时刻并确保高度的一致性,由于用户不需求调整脚本内的变量。
点评在轿车引擎盖上完结的36次测验标明,在18例中有13例,钢制引擎盖对头部的冲击力较低。剖析成果时,有必要考虑到两种引擎盖的资料的大多数成果大大超出了生物力学的安全极限(HIC1000)。
底层的车辆结构的二次磕碰导致HIC值大大超出安全极限。引擎盖内部金属和底层结构之间的变形位移(5至20毫米),尤其是在绷簧式减震支柱和引擎盖铰链周围的位移特别短。受此影响的组件的高刚度造成了巨大的加快度峰值和HIC值。
经过图6中的加快度曲线和HIC来剖析二次磕碰的影响,两个点被选为钢制和铝制比照的比如。在Ch-M-2点的碰击过程中,底层结构无显着的碰击呈现。发生的加快度曲线导致了以下成果:
•铝版的HIC的核算需求更大的窗口
•钢版的加快度发生更大的峰值
•铝版多发生15%至20%的变形位移
•钢版发生更高的HIC值
在Ch-M-3点的碰击过程中,底层结构发生了一次较强的二次磕碰,然后导致以下成果:
•HIC的核算的窗口简直持平,由于加快度曲线本质上是被底层结构的碰击影响的
•钢版的榜首加快度峰值稍高
•铝版的二次加快度峰值更高
•铝版的HIC值更高
总结
此成果辩驳了人们广泛认可的观念——铝制引擎盖一般能为行人供给更好的维护。头部碰击实验的成果标明,在18例中有13例,钢制引擎盖对头部的碰击程度较低。
经过运用DIAdem进行丈量使命、点评使命以及主动化使命,咱们高效低完结了此次研讨。用户友爱的对话框可以防备了一些过错,并且可以挑选剖析一切测验系列的成果,这进一步节省了时刻。而点评的数据能以图表、PDF格局,或许以Excel格局展现,将对后续作业都有所协助。