[實用新型]一種形狀記憶合金汽車智能吸能結構

有效

• 申請號: 201521041526.0
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN205168405U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 沈傳亮;吳志鵬;張君媛;孫國超;鄭國龍;馬曉宇;邱晟桐;武櫟楠
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60R19/26
• 分類號: B60R19/26
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本實用新型涉及汽車安全技術領域，具體涉及一種形狀記憶合金 汽車智能吸能結構。

背景技術

隨著汽車保有量的增加，交通事故頻發，汽車安全問題已成為焦 點問題。研究表明，汽車發生正面碰撞、側面碰撞及尾部碰撞的概率 分別為39％、38％、23％。汽車行業規定，當發生正面碰撞時，汽車 前部吸能部件的吸能率要大于50％。因此，汽車前部薄壁結構起著極 為重要的作用。

傳統的汽車前部吸能部件，如中國專利CN104943636A、 CN100480102C、CN204197064U，結構單一，質量大，吸能量少， 大大降低了對乘員及車輛的保護效果，且維修成本高。

形狀記憶合金材料作為典型的智能材料，具有高阻尼、超彈性、 抗沖擊等優良特性。在應力或者溫度載荷下，形狀記憶合金材料會發 生馬氏體和奧氏體的相互轉變，從而吸收耗散掉大量能量，其吸能量 可達幾兆焦到幾十兆焦每平方米，其阻尼性能比普通金屬材料至少高 一個數量級。因此，形狀記憶合金材料是一種理想的吸能材料。

實用新型內容

本實用新型設計開發了一種形狀記憶合金汽車智能吸能結構，目 的是解決現有技術中吸能部件的結構單一，質量大，吸能量少，汽車 安全性與輕量化之間的矛盾，并且維修成本高等問題。本實用新型具 有在多種碰撞環境下進行多級可控碰撞吸能，最大限度保護乘員及車 輛的特點。

本實用新型提供的技術方案為：

一種形狀記憶合金汽車智能吸能結構，包括：

防撞梁本體，其通過套筒式吸能盒與縱梁連接；

前部緩沖吸能器，其通過形狀記憶合金絲與所述防撞梁本體連 接；

防側撞吸能器，其搭接于所述防撞梁本體兩端，所述防側撞吸能 器后端板與所述防撞梁本體端部之間通過所述形狀記憶合金絲連接；

控制器，其能夠控制所述形狀記憶合金絲的加熱溫度。

優選的是，所述防撞體本體截面形狀為“U”型，在“U”型槽 內對稱布置加強板；以及

限制擋板，其用于限制所述防側撞吸能器的安裝位置。

優選的是，所述前部緩沖吸能器包括：前端板、連桿及后端板；

其中，所述前端板通過所述連桿與所述后端板相連，所述后端板 通過所述形狀記憶合金絲與所述防撞梁本體連接。

優選的是，所述防側撞吸能器一端設置變形誘導槽。

優選的是，所述套筒式吸能盒由內套筒和外套筒相互搭接組成， 所述形狀記憶合金絲均布在所述外套筒外側，一端連接在所述內套筒 后端板上，另一端連接在所述縱梁上。

優選的是，還包括位置傳感器、車速傳感器和制動踏板力傳感器。

優選的是，所述形狀記憶合金絲為NiTi形狀記憶合金絲、銅基 形狀記憶合金絲或鐵基形狀記憶合金絲。

本實用新型與現有技術相比較所具有的有益效果：

1、該吸能結構吸能量大、效率高且智能可控，一種形狀記憶合 金汽車智能吸能結構由防撞梁本體、前部緩沖吸能器、防側撞吸能器 和套筒式吸能盒組成，充分利用了形狀記憶合金材料的高阻尼、抗沖 擊特性，對汽車碰撞進行緩沖吸能，并可通過微機控制系統根據形狀 記憶合金材料的相變特性來調節形狀記憶合金材料的等效剛度、吸能 量等，使得智能吸能結構可在多種碰撞環境下按規定的梯度變形順序 實現多級吸能；

2、當發生低速正面碰撞時，前部緩沖吸能器及套筒式吸能盒中 設置的形狀記憶合金絲被拉伸吸能。維修時，只需加熱形狀記憶合金 絲，吸能結構便可恢復原狀；當發生高速正面碰撞時，前部緩沖吸能 器及套筒式吸能盒中的形狀記憶合金絲被拉伸，實現一級能量吸收， 剩余能量由防撞梁本體及吸能盒套筒壓潰完成二級能量吸收；當發生 側面碰撞時，防側撞吸能器可通過形狀記憶合金絲拉伸吸能和外伸部 分壓潰吸能實現二級能量吸收。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的結構示意圖；

圖2本實用新型所述的防撞梁本體結構示意圖；

圖3本實用新型所述的前部緩沖吸能器結構示意圖；

圖4本實用新型所述的前部緩沖吸能器工作原理圖；

圖5本實用新型所述防側撞吸能器結構示意圖；

圖6本實用新型所述防側撞吸能器工作原理圖；

圖7本實用新型所述套筒式吸能盒結構示意圖；