模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置及试验方法与流程

本发明涉及汽车悬架系统实验，具体涉及一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置及试验方法。

背景技术：

1、悬架系统是汽车的一个重要组成部分，其主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车身的冲击载荷。悬架系统的可靠性能对于整车安全性至关重要。在汽车研发阶段要对悬架系统可靠性能及耐久性能进行预测、优化及测试验证。现有的悬架系统可靠性验证一般包括台架测试及实车碰撞测试。通常台架测试通过x、y、z三个不同的方向对悬架系统施加静载荷，施加载荷的位置一般为车轮中心或车轮与路面接触点，以模拟汽车在x、y、z不同方向上受到冲击时，悬架系统受力状态。通常驾驶过程中，车轮会撞击路肩，车辆前进中碰撞路肩，由于前轮为转向轮，一般为轮胎转向一定角度后与路肩垂直接触，可近似看做是在x方向受到冲击，考核前悬架系统在x方向可靠性能即可。但是车辆在后退时碰撞路肩，如果车辆行驶线路与路肩成一定角度时，考核后悬架系统可靠性能通过在x向或y向施加静载荷，都是不准确的，原因是后车轮不具备转向功能，当轮胎与路肩接触时，不再是垂直关系。所以为了解决车辆在向后行驶过程中，车辆行驶线路与路肩成一定角度，轮胎与路肩碰撞时后悬架系统的可靠性能验证。发明一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试装置及试验方法。

2、专利文献cn114354226a涉及汽车悬架系统实验技术领域，具体地指一种模拟实车行驶工况下的悬架系统加载系统和加载方法。包括，支撑模块，支撑悬架系统，并维持该悬架系统保持在轮胎安装时的姿态；扭矩施加模块，对悬架系统施加扭矩模拟车辆实际行驶时不同车速下悬架系统受到的扭矩；激振模块，对悬架系统施加x向、y向或是z向的激励；数据采集模块，采集施加了激励后的悬架系统x向、y向和z向的振动数据；数据处理模块，用于对采集的振动数据进行处理获得汽车在实际行驶工况下的不同方向的悬架系统传递函数。能够准确将悬架系统的传递函数与真实的车辆使用工况对应起来，对于悬架系统的测试和振动噪声测试具有极大的指导意义。

3、专利文献cn112284771b公开了一种车辆悬架系统的疲劳试验系统及其试验方法，所述疲劳试验系统包括：固定装置，包括车架固定机构，与车辆悬架系统中副车架上的第一连接衬套固定连接；加载工装，安装于车辆悬架系统中转向节的轮胎安装孔处；第一加载装置，与加载工装连接；及第二加载装置，与车辆悬架系统的减震器安装孔连接。此疲劳试验系统及其试验方法，能够真实的反映道路受力情况，更好的模拟车辆悬架系统的实车环境，提高疲劳试验进度和可靠性，为后续试验提供了可靠的数据，缩短了试验周期。

4、专利文献cn114739684a公开一种前副车架台架的试验装置和试验方法，前副车架台架包括前副车架和设置在所述前副车架的前悬挂、制动盘、转向器；试验装置包括：前副车架安装模块、前悬挂安装模块、用于向上提升制动盘以模拟地面对轮胎的支撑力的制动盘垂向固定模块；还包括车轮模拟加载模块，包括与制动盘连接以用于模拟车轮的车轮模拟工装，以及向车轮模拟工装分别进行侧向加载的侧向加载器和纵向加载的纵向加载器；还包括用于固定转向器的转向器固定模块、用于卡住制动盘的制动盘旋转固定模块。上述试验装置和试验方法可以对前副车架台架进行综合工况的耐久试验，能够更好的模拟前副车架真实工况的约束与多向载荷情况，更加接近整车前轮的受力情况。

5、专利文献cn218865521u公开了一种前副车架试验装置，包括固定组件和试验组件，所述前副车架可拆卸安装在所述固定组件上，所述试验组件可拆卸安装在所述前副车架上；所述固定组件包括固定座、固定架、固定板和固定块，所述固定架的两端分别与所述固定座和所述固定板安装连接，所述固定板的一侧与所述固定块固定安装，所述试验组件包括作动器连接杆。通过模拟车轮施加在前副车架稳定杆安装点的垂向循环力载荷和静力载荷，能有效地模拟前副车架在实车道路上的使用情况，检测前副车架稳定杆安装点的疲劳耐久性能和结构强度；简化实车测试的复杂性，提高了测试的精准性，提高了测试效果及效率。

6、上述专利文献与本技术相关度低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的上述问题，提供了一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置及试验方法。

2、需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

3、为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

4、一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，包括白车身模拟夹具2、模拟轮胎的加载工装3、支撑小车4、小车支撑平台5，按照设计状态装配后能够确定车轮中心在满载状态下的z向位置；

5、设有检测器的后悬架系统与白车身模拟夹具2连接固定；根据满载状态下轮心高度与副车架和车身安装平面的相对z向高度确定白车身模拟夹具2的z向位置。

6、进一步地，白车身模拟夹具2的z向位置确定后，通过固定立柱与白车身模拟夹具2刚性连接后固定在铁地板上。

7、进一步地，所述检测器包括应变片、加速度传感器和位移传感器。

8、进一步地，用天车将车轮中心拉升到满载状态下的轮心高度位置，将模拟轮胎的加载工装3与带有制动盘的轮毂轴承通过螺栓进行连接。

9、进一步地，支撑小车4以及小车支撑平台5置于模拟轮胎的加载工装3之下，保证模拟轮胎的加载工装3圆弧最低点与支撑小车4上平面接触。

10、进一步地，一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，还包括制动卡钳，制动卡钳安装孔y方向投影到制动盘上，制动盘相对位置关系孔用钻头打孔，通过螺栓将制动盘与制动卡钳连接，保证装配状态下，制动盘为锁死状态，不发生转动。

11、进一步地，一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，还包括作动器6，调整作动器6的垂向高度，使作动器6的加载轴线与模拟轮胎的加载工装3的加载点重合；通过作动器6施加规定的载荷，完成模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试。

12、一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验方法，包括：

13、步骤一、确定模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试加载点位置及方向；

14、车轮中心和加载点连线与x轴及z轴在同一平面内构成一个直角三角形；三角形的斜边为车轮中心和加载点之间的距离，长度为：(r+r)/2；三角形一个直角边为车轮中心和加载点在z方向上的距离，长度为：1/3r；根据勾股定理计算出车轮中心和加载点在x方向上的距离，确定加载点的位置，加载方向为水平向内。

15、步骤二、确定模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试加载负荷；

16、测试加载的负荷是按照整车满载时的最大质量，分配到后悬架系统在满载状态下的单轮负荷为gr。

17、步骤三、确定模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试加载速率；

18、通过以上三个步骤确定加载位置及方向、加载负荷以及加载速率后，在试验装置上进行装配，完成模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试。

19、进一步地，设定3倍的单轮负荷为模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试加载负荷，即为f＝3gr。

20、进一步地，加载速率的设定保证加载测试在10秒内完成，即加载速率≥0.3gr。

21、与现有技术相比本发明的有益效果是：

22、本发明针对于实际驾驶过程中会出现后轮碰撞路肩的状况，通过制作一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试装置及试验方法，可准确模拟车辆在向后行驶过程中，车辆行驶线路与路肩成一定角度，本发明采用∠45°轮胎与路肩碰撞时进行后悬架系统的可靠性能验证，能最大限度的反馈此路况下后悬架系统受力状态，并以用户角度进行可靠性能验证设计，提高验证的准确性。同时在产品设计阶段通过此方法验证后悬架系统的可靠性能，为产品设计提供数据参考，具有一定的先进性。

技术特征：

1.一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置，其特征在于：

8.一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验方法，其特征在于，方法包括：

9.根据权利要求8所述的一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验方法，其特征在于：

10.根据权利要求8所述的一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度试验装置及试验方法，装置包括白车身模拟夹具、模拟轮胎的加载工装、支撑小车、小车支撑平台，装配后能够确定车轮中心在满载状态下的Z向位置；根据满载状态下轮心高度与副车架和车身安装平面的相对Z向高度确定白车身模拟夹具的Z向位置；方法包括：确定模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试加载点位置及方向；确定模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试加载负荷；确定模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试加载速率；在试验装置上进行装配，完成模拟乘用车后轮碰撞路肩的静强度测试。本发明能最大限度的反馈后悬架系统受力状态，以用户角度进行可靠性能验证设计，提高验证的准确性。

技术研发人员：杨波,刘子建,王亮
受保护的技术使用者：一汽奔腾汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23