Способ проведения краш-теста автомобилей на боковой удар



Способ проведения краш-теста автомобилей на боковой удар
Способ проведения краш-теста автомобилей на боковой удар
Способ проведения краш-теста автомобилей на боковой удар
Способ проведения краш-теста автомобилей на боковой удар
Способ проведения краш-теста автомобилей на боковой удар
Способ проведения краш-теста автомобилей на боковой удар

 


Владельцы патента RU 2567994:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) (RU)

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар состоит в том, что краш-испытания проводят в два этапа. На первом этапе на автомобиль устанавливают только корпуса бокового защитного устройства с закрепленными датчиками ускорений и перемещений. В креслах водителя и переднего пассажира устанавливают имитаторы их масс и проводят краш-тест. По показаниям датчиков и киносъемки строят опорную характеристику автомобиля в виде зависимости Р(у), где Р - текущее значение ударной силы; у - осредненное текущее значение деформации автомобиля. Проводят второй этап краш-испытания, для чего на другом автомобиле этой же марки и такой же комплектации устанавливают полностью смонтированное боковое защитное устройство, полностью подготавливают автомобиль к краш-испытаниям по стандарту EURO-NCAP. Закрепляют в креслах манекены и все требуемые датчики ускорений. Проводят краш-испытания и оценивают в баллах или количестве звезд безопасность автомобиля. Достигается повышение точности расчетов параметров защитного устройства автомобиля. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к автомобилестроению, к области обеспечения безопасности автомобиля, водителя и пассажиров.

Известен способ испытания (краш-тест) автомобилей путем наезда на неподвижный автомобиль на скорости, определяемой стандартом EURO-NCAP либо стандартом NCAP, препятствия с оценкой степени защиты от травматизма водителя и переднего пассажира по этим стандартам (см. http.://www.autoreview.ru/sv-glaz/num21/1000test.htm).

Этот способ испытания состоит в том, что на манекены водителя и переднего пассажира средней массы и размеров устанавливают датчики ускорений, на голову, грудь, бедро, колени, голени, предполагаемые места контактов манекенов с элементами кабины, рычагами управления и рулем мажут краской, усаживают манекены в кресла автомобиля, укомплектованного штатными подушками безопасности, пристегивают манекены ремнями безопасности, препятствие заданной массы устанавливают на четырехколесную тележку, разгоняют ее до определенной скорости, величина которой задается стандартом EURO-NCAP или NCAP, и ударяют в бок неподвижного автомобиля, процесс удара снимается скоростной киносъемкой с записью текущего времени и также записывается датчиками ускорений на манекенах, по киносъемке, по показаниям датчиков, а также по пятнам краски в салоне автомобиля судят о касании манекенами элементов салона - руля, передней панели, дверей, рычагов управления, остекления, осматривают автомобиль на предмет установления деформаций двигательного отсека, подвески, пола, дверей, кресел, остекления и по величинам деформаций, по местам касания манекенами элементов салона и величинам ускорений частей манекенов, зафиксированных датчиками, делают заключение о возможных травмах водителя и пассажира и по информации о возможных травмах по балльной системе стандарта EURO-NCAP (16-балльной) или по звездной американской NCAP (5-звездной) определяют уровень безопасности автомобиля в баллах или звездах.

Недостатком этого способа испытаний является то, что он не дает количественных оценок вклада в уровень повышения безопасности автомобиля, водителя и пассажиров при аварии характеристик деформаций как автомобиля, так и встроенных в него для поглощения кинетической энергии удара защитных боковых устройств.

Эти характеристики нужны для расчета параметров защитных устройств, их способности поглощения кинетической энергии удара и определения их вклада в обеспечение пассивной безопасности автомобиля.

Ставится задача разработки способа краш-испытания автомобиля на боковой удар с получением обобщенной базовой характеристики автомобиля, которая позволила бы рассчитать параметры защитного устройства, его поглощающую способность и проверить в процессе испытаний его эффективность.

Способ краш-испытания автомобиля (см. http.://www.autoreview.ru/sv-glaz/num21/1000test.htm) по технической сущности наиболее близок к предлагаемому способу и принят за прототип.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар, состоящий в том, что на манекены водителя и переднего пассажира средней массы и размеров устанавливают датчики ускорений на голову, грудь, бедра, колени, голени, предполагаемые места контактов манекенов с элементами кабины, рычагами управления и рулем мажут краской, усаживают манекены в кресла автомобиля, укомплектованного штатными подушками безопасности, и пристегивают ремнями безопасности, препятствие заданной массы, установленное на четырехколесную тележку, разгоняют до определенной скорости, величина которой задается стандартом EURO-NCAP или NCAP, и ударяют в неподвижно стоящий автомобиль, процесс удара снимается высокоскоростной киносъемкой с записью текущего времени и записывается датчиками ускорений, по киносъемке, записям датчиков и по пятнам краски в салоне автомобиля судят о касании манекенами элементов салона, рычагов управления, руля и по величинам ускорений частей манекенов, зафиксированных датчиками, делают заключение о возможных травмах водителя и пассажира и по этой информации по балльной системе стандарта EURO-NCAP (16-балльной) или по звездной системе стандарта NCAP (5-звездной) определяют в баллах или количестве звезд уровень безопасности автомобиля, отличающийся тем, что краш-испытания проводят в два этапа, на первом этапе на автомобиль устанавливают только боковое защитное устройство (без упругогистерезисного элемента) с закрепленными, на его свободной стенке, в середине устройства датчиком ускорений и датчиком перемещений и устанавливают также датчик ускорений и датчик перемещений в аналогичном месте защитного устройства с другой стороны автомобиля, в креслах водителя и переднего пассажира пристегивают ремнями безопасности имитаторы их масс и проводят краш-тест, по показаниям датчиков и киносъемки строят «опорную» характеристику автомобиля в виде зависимости Р(у), где Р - текущее значение ударной силы, определенное по показаниям датчика ускорений, на защитном устройстве не подвергавшемся удару, и у - осредненное текущее значение деформации автомобиля, определенное как полусумма показаний датчиков перемещения, установленных на обоих сторонах автомобиля, которую затем используют для расчета параметров бокового защитного устройства и рассеянной им энергии при ударе, затем проводится второй этап краш-испытания, для чего на другом автомобиле этой же марки и такой же комплектации устанавливают с обоих сторон автомобиля полностью смонтированные боковые защитные устройства, полностью подготавливают автомобиль к краш-испытаниям по стандарту EURO-NCAP или NCAP - закрепляют в креслах манекены и все требуемые датчики ускорений, проводят краш-испытания и оценивают в баллах или количестве звезд безопасность автомобиля.

Отметим, что манекены Hibrid 111, обычно применяемые в этих испытаниях, дорогие и отсутствие их на первом этапе краш-испытаний увеличивает ресурс их эксплуатации.

Кроме того, датчики ускорений могут быть установлены на пол, крышу и кресла автомобиля.

С целью установления эффективности постановки на автомобиль бокового защитного устройства в приращениях баллов или количества звезд в автомобиле, подготовленном к первому этапу краш-испытаний, в креслах закрепляют манекены и оборудуют их и сам автомобиль датчиками согласно стандарту EURO-NCAP или NCAP и проводят краш-испытания с балльной или звездной оценкой, после проведения второго этапа краш-испытаний оценивают эффективность постановки бокового защитного устройства на автомобиль в приращениях баллов или количества звезд, вычисляемых как разность балльных или звездных оценок безопасности автомобиля на втором и первом этапах краш-испытаний.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:

на фиг. 1 изображен автомобиль с закрепленным на нем боковым защитным устройством, с установленными на его узлах датчиками ускорений и имитаторами масс водителя и переднего пассажира, подготовленный для первого этапа краш-испытаний;

на фиг. 2 изображена схема проведения краш-испытаний автомобиля;

на фиг. 3 изображен пример постановки на автомобиль-внедорожник бокового пенального защитного устройства, срабатывающего при ударе о ступеньку, подготовленный ко второму этапу краш-испытаний;

на фиг. 4 изображено сечение по А-А на фиг. 3 бокового пенального защитного устройства;

на фиг. 5 представлен ожидаемый качественный характер зависимости Р(у) первой фазы ударного воздействия на автомобиль, когда ударная сила возрастает;

на фиг. 6 изображены манекены водителя и переднего пассажира с установленными на них датчиками ускорений.

Предлагаемый способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар состоит в том, что краш-испытания проводят в два этапа. На первом этапе (см. фиг. 1) на автомобиле 1, укомплектованном штатными подушками безопасности, закрепляют под днищем автомобиля (к силовой раме автомобиля, на фиг. она изображена тонкой сплошной линией) с обеих его сторон корпусы 2 защитного устройства 3 (без их упругогистерезисных элементов 4, см. фиг.3 и 4) с установленными на корпусах 2 датчиком ускорений 5 и датчиком перемещений 6 (см. фиг. 1). Аналогичные датчики устанавливают на корпусы 2 с другой стороны автомобиля. В креслах 7 водителя и переднего пассажира размещают имитаторы 8 их масс и пристегивают их ремнями безопасности 9. При необходимости датчики ускорений могут быть установлены и на пол, крышу и кресла автомобиля.

В процессе краш-испытаний заданной массы тележка 10 на определенной скорости ударяет или по нормали в закрепленную на защитном устройстве подножку 11 стоящего автомобиля 1 (согласно стандарту EURO-NCAP), (см. фиг. 2а), или с развернутыми колесами под углом к подножке, имитируя движение автомобиля (по стандарту NCAP), (см. фиг. 2б). Процесс удара снимается высокоскоростной кинокамерой с записью текущего времени и записывается датчиками ускорений и перемещений.

По киносъемке, по показаниям датчиков строят «опорную» характеристику автомобиля в виде зависимости Р(у), где Р - текущее значение ударной силы, определяемое по показаниям датчика ускорений 5 (см. фиг. 1), и у - осредненное текущее значение деформации автомобиля, определенное как полусумма показаний датчиков перемещения 6, установленных с обеих сторон автомобиля.

Затем используют построенную указанным образом «опорную» характеристику автомобиля для расчета параметров бокового защитного устройства и рассеянной им энергии при ударе.

Качественный характер «опорной» характеристики автомобиля Р(у) на первой фазе ударного процесса, когда ударная сила растет, представлен на фиг. 5 весьма приблизительно. На первом участке 12 этой характеристики детали автомобиля деформируются упруго, на втором участке 13 характер протекания характеристики в основном определяется пластическими деформациями (смятием) «мягких» деталей автомобиля и на третьем участке 14 происходит упругая или упругопластическая деформация «жестких» деталей автомобиля.

Затем проводится второй этап краш-испытания, для чего на другом автомобиле 1 (см. фиг. 3) этой же марки и такой же комплектации устанавливают полностью смонтированное боковое защитное устройство 3 (см. фиг. 3 и 4), полностью подготавливают автомобиль к краш-испытаниям по стандарту EURO-NCAP или NCAP - закрепляют в креслах 7 (см. фиг. 6) манекены водителя 15 и переднего пассажира 16 средней массы и размеров, устанавливают датчики ускорений 17 на голову, грудь, бедра, колени, голени, предполагаемые места контактов манекенов с элементами кабины, рычагами управления и рулем мажут краской, усаживают манекены в кресла 7 автомобиля, укомплектованного штатными подушками безопасности (на фиг. не показаны), и пристегивают ремнями безопасности 9.

Проводят краш-испытания вышеописанным образом. По записям датчиков и по пятнам краски в салоне автомобиля судят о касании манекенами элементов салона, рычагов управления, руля и по величинам ускорений частей манекенов, зафиксированных датчиками, делают заключение о возможных травмах водителя и пассажира и по этой информации по балльной системе стандарта EURO-NCAP (16-балльной) или по звездной системе стандарта NCAP (5-звездной) определяют в баллах или количестве звезд уровень безопасности автомобиля.

Кроме того, в автомобиле 1 (см. фиг. 1 и 6), подготовленном к первому этапу краш-испытаний, в креслах 7 закрепляют ремнями безопасности 9 манекены 15 и 16 и оборудуют их и сам автомобиль датчиками 17 согласно стандарту EURO-NCAP или NCAP и проводят краш-испытания с балльной или звездной оценкой. После проведения второго этапа краш-испытаний оценивают эффективность постановки бамперного защитного устройства на автомобиль в приращениях баллов или количества звезд, вычисляемых как разность балльных или звездных оценок безопасности автомобиля на втором и первом этапах краш-испытаний.

Нами предложен ряд конструкций боковых пенальных защитных устройств для легковых автомобилей (патент на полезную модель №82171, МПК B60R 19/00. Пенальное защитное устройство для повышения безопасности водителя и пассажиров при аварии автомобиля / И.Д. Эскин, Р.И. Алкеев. - Опубл. 20.04.2009. Бюл. №11), рассеивающих в десятки и даже в сотню раз больше кинетической энергии удара, чем современные конструкции защитных устройств, предлагаемые в современных зарубежных патентах (патент Канады СА 2571390 A1 2006/11/23 DEMANDE DE BREVET CANADIEN CANADIAN PATENT APPLICATION / Bumper with crush cones and energy absorber / Evans, Darin, US. Publication Date: 23.11.2006. См. http://opic.gc.ca · Ottava - Hull KIA 0C9 · http://cipo.gc.ca, патент США US 2003/0034658 A1. Energy absorption unit / Peter J. Cate, Padraig Naughton. Pub. Date: 20.02.2003, патент США Patent No.: US 6,755,452 B2. Date of Patent: 06.29.2004. Energy absorption unit / Peter J. Cate, Padraig Naughton, патент Канады CA 2485712 A1 2003/12/18. DEMANDE DE BREVET CANADIEN CANADIAN PATENT APPLICATION / Bumper with integrated energy absorber and beam /. Evans, Darin, US. Pub. Date: 18.12.2003. См. http://opic.gc.ca · Ottava - Hull KIA 0C9 · http://cipo.gc.ca).

Разработаны методики расчета предложенных боковых пенальных защитных устройств, являющиеся нашим «ноу-хау».

Предложенный способ краш-испытаний позволяет расчетным путем определить параметры защитных устройств даже в случае отсутствия конечно

- элементной модели автомобиля (МКЭ - модели), создание которой очень трудоемко, позволяет успешно и в этом случае решить задачу оптимального подбора параметров бокового защитного устройства для данной модели легкового автомобиля.

В заключение отметим, что при наличии МКЭ - модели автомобиля оптимальные параметры предложенных боковых защитных устройств и самого автомобиля могут быть определены расчетным путем, а краш-испытания могут быть проведены по стандарту EURO-NCAP или NCAP.

1. Способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар, состоящий в том, что на манекены водителя и переднего пассажира средней массы и размеров устанавливают датчики ускорений на голову, грудь, бедра, колени, голени, предполагаемые места контактов манекенов с элементами кабины, рычагами управления и рулем мажут краской, усаживают манекены в кресла автомобиля, укомплектованного штатными подушками безопасности, и пристегивают ремнями безопасности, установленную сбоку от автомобиля тележку определенной массы разгоняют до необходимой скорости, величина которой задается стандартом EURO-NCAP или NCAP, и ударяют по нормали в двери или подножку автомобиля по стандарту EURO-NCAP или под определенным углом к ним, имитируя скорость автомобиля согласно стандарту NCAP, процесс удара снимается высокоскоростной киносъемкой с записью текущего времени и записывается датчиками ускорений, по киносъемке, записям датчиков и по пятнам краски в салоне автомобиля судят о касании манекенами элементов салона, рычагов управления, руля и по величинам ускорений частей манекенов, зафиксированных датчиками, делают заключение о возможных травмах водителя и пассажира и по этой информации по балльной системе стандарта EURO-NCAP или по звездной системе стандарта NCAP определяют в баллах или количестве звезд уровень безопасности автомобиля, отличающийся тем, что краш-испытания проводят в два этапа, на первом этапе на автомобиль устанавливают только корпуса бокового защитного устройства с закрепленными вне коробки корпуса датчиком ускорений и датчиком перемещений и устанавливают также датчик ускорений и датчик перемещений в аналогичные места с другой стороны автомобиля, в креслах водителя и переднего пассажира пристегивают ремнями безопасности имитаторы их масс и проводят краш-тест, по показаниям датчиков и киносъемки строят опорную характеристику автомобиля в виде зависимости Р(у), где Р - текущее значение ударной силы, определенное по показаниям датчика ускорений, установленного на стороне автомобиля, не подвергавшейся удару, и у - осредненное текущее значение деформации автомобиля, определенное как полусумма показаний датчиков перемещения, установленных на обеих сторонах автомобиля, которую затем используют для расчета параметров бокового защитного устройства и рассеянной им энергии при ударе, затем проводится второй этап краш-испытания, для чего на другом автомобиле этой же марки и такой же комплектации устанавливают полностью смонтированное боковое защитное устройство, полностью подготавливают автомобиль к краш-испытаниям по стандарту EURO-NCAP или NCAP - закрепляют в креслах манекены и все требуемые датчики ускорений, проводят краш-испытания и оценивают в баллах или количестве звезд безопасность автомобиля.

2. Способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар по п. 1, отличающийся тем, что датчики ускорений могут быть установлены и на капот, пол, крышу и кресла автомобиля.

3. Способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в автомобиле, подготовленном к первому этапу краш-испытаний, в креслах закрепляют манекены и оборудуют их и сам автомобиль датчиками согласно стандарту EURO-NCAP или NCAP и проводят краш-испытания с балльной или звездной оценкой, после проведения второго этапа краш-испытаний оценивают эффективность постановки бокового защитного устройства на автомобиль в приращениях баллов или количества звезд, вычисляемых как разность балльных или звездных оценок безопасности автомобиля на втором и первом этапах краш-испытаний.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательному оборудованию, предназначенному для проведения заводских испытаний большегрузного и габаритного изделия на заключительном этапе его изготовления, и может быть использовано для имитации экстремальных ситуаций, появление которых возможно в процессе эксплуатации изделия.

Изобретение относится к области авиастроения и безопасности полетов и может быть использовано для исследования процессов ударного взаимодействия элементов конструкции летательных аппаратов.

Изобретение относится к оборудованию для испытаний приборов на вибрационные и ударные воздействия. Способ заключается в установке двух одинаковых исследуемых объектов на различных системах их виброизоляции и проведении измерений их амплитудно-частотных характеристик.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Стенд содержит основание, на котором расположены дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми аппаратами, и регистрирующая аппаратура.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для вибрационных испытаний различных изделий, включая комплексные испытания на металлорежущих станках.
Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано при проведении испытаний летательных аппаратов на попадание посторонних предметов в газотурбинный двигатель и проведении исследований динамической прочности элементов конструкции летательного аппарата при столкновении с птицей.

Изобретение относится к области промышленной безопасности опасных производственных объектов и может быть использовано для определения зон, опасных для человека.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть применено в устройствах для испытания изделий на воздействие ударных ускорений в большом диапазоне параметров удара при единичном и циклическом ударах.

Изобретение относится к области промышленной безопасности опасных производственных объектов и может быть использовано для определения зон, опасных для человека.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для проведения ударных испытаний. Имитатор преграды содержит металлический ударник со скошенной под заданным углом к направлению его движения плоскостью и обтюратор из полимерного материала.

Группа изобретений относится к контролю и регулировке давления в шинах транспортного средства, а именно к способу и системе определения положения шин транспортного средства со сдвоенными задними шинами.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для выявления тягово-мощностных показателей тракторов при их испытаниях в эксплуатационных условиях.

Изобретение относится к системе тестирования подключенных сервисов в транспортном средстве. Техническим результатом является обеспечение возможности диагностики подключаемых сервисов транспортного средства с учетом информации о транспортном средстве.

Значения коэффициента определяют с помощью самого испытываемого транспортного средства при его перемещении по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения по величинам среднего расхода топлива двигателя и реализуемой средней скорости движения и коэффициент пропорциональности n, определяемый по выражению где ΨA - коэффициент сопротивления движению на дороге с ровным твердым покрытием; Vq - скорость, соответствующая контрольному расходу топлива, км/ч; qк - контрольный расход топлива, л/100.

Группа изобретений относится к учебной технике, может быть использована для исследования динамики мобильных транспортных средств, управляемых за счет разности скоростей вращения ведущих колес.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Испытательный стенд для исследовательских и доводочных работ по оценке влияния внешнего воздействия дождя на виброакустику автомобиля содержит установку имитации дождя, состоящую из четырех регулируемых по высоте телескопических стоек с установленным на них дождевальным устройством, устройство подачи воды с расходомером и запорной арматурой, измерительную и анализирующую виброакустическую аппаратуру, установленную в салоне исследуемого ТС, размещенного под дождевальным устройством.

Изобретение относится к области измерительной техники, к диагностированию автомобилей. Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля достигается за счет использования двух вибродатчиков.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для исследования динамических процессов в тяговом приводе. Стенд для моделирования динамических процессов в тяговом приводе локомотива с электропередачей содержит дизель-генераторную установку с преобразователем частоты, электродвигатель, вал якоря которого фрикционно связан с валом, несущим маховик, имитирующим массу поезда, посредством колесной пары с колесами различных диаметров, электрическую нагрузочную машину, вал якоря которой связан с валом, несущим маховик.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. Способ заключается в том, что определяют по величинам среднего расхода топлива двигателя и реализуемой средней скорости движения коэффициент суммарного сопротивления движению Ψj.

Изобретение может быть использовано в топливных системах двигателей внутреннего сгорания транспортных средств. Транспортное средство содержит топливную систему (31), имеющую топливный бак (32) и бачок (30), диагностический модуль, имеющий контрольное отверстие (56), датчик (54) давления, клапан-распределитель (58), насос (52) и контроллер.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Скользящий защитный буфер транспортного средства содержит установленные по периметру его кузова или на его отдельных участках защитные элементы.
Наверх