[發明專利]一種評估碰撞過程中最大沖力的方法

有效

• 申請號: 201710159588.9
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106950124B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 卜天然;司福明;張婷婷;李健
• 申請（專利權）人: 安徽商貿職業技術學院
• 主分類號: G01N3/30
• 分類號: G01N3/30
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 楊紅梅

1.一種評估碰撞過程中最大沖力的方法，其特征在于：所述方法應用于評估碰撞過程中最大沖力的裝置，所述裝置包括框體、后擋板、電機轉軸、第一錐齒輪、第二錐齒輪、第一轉軸、第一滑軌、第一繞線輪、第一固定塊、第一滑塊、第一光源、第二滑塊、第二光源、凹型支架、電機、第二固定塊、第二光敏元件、第一軸承座、第二繞線輪、第二軸承座、第一拉繩、第二拉繩、第一彈簧、第二滑軌、第二彈簧、第三滑塊、第一光敏元件、第四滑塊和計時器，框體的前后側壁中心位置固定設置有凹型支架，凹型支架的右側固定設置有電機，電機的電機轉軸上固定連接有第一錐齒輪，第一錐齒輪與第二錐齒輪嚙合，第二錐齒輪連接第一轉軸，第一轉軸兩端分別連接第一軸承座和第二軸承座，第一轉軸上固定設有第一繞線輪，框體的前側壁上以螺栓連接的方式固定連接有第一滑軌，第一滑軌上嵌有第一滑塊和第二滑塊，第一滑塊上設置有第一光源，第二滑塊上設置有第二光源，第一拉繩的一端連接至第一繞線輪，另一端連接第一滑塊和第二滑塊，第二滑塊的側壁上連接有拉力彈簧，拉力彈簧另一端連接第一固定塊，后擋板與框體的前側壁鉸鏈連接，第一轉軸的另一端固定設有第二繞線輪，框體的后側壁上以螺栓連接的方式固定連接有第二滑軌，第二滑軌上嵌有第三滑塊和第四滑塊，第三滑塊上設置有第一光敏元件，第四滑塊上設置有第二光敏元件，第二拉繩的一端連接至第二繞線輪，另一端連接第三滑塊和第四滑塊，第四滑塊的一側壁上連接有第二彈簧，第二彈簧另一端連接第二固定塊，框體的后側壁末端與后擋板活動連接，第一光敏元件和第二光敏元件均連接至計時器，測試件穿過第一光敏元件和第二光敏元件產生的脈沖信號作為計數器的閘門，得到計數值N_x，第一光敏元件與第二光敏元件距離為定距L；所述方法包括如下步驟：

步驟一：將待測的物體受力面放置在第一光敏元件與第二光敏元件的右側；

步驟二：將測試件以一定的速度撞擊待測的物體，先經過第一光敏元件，然后經過第二光敏元件，與待測的物體撞擊后，再依次經過第二光敏元件和第一光敏元件，求解兩次經過第一光敏元件和第二光敏元件的延時和v₁₀和v₁，其中，v₁₀為測試件撞擊待測的物體前的速度，v₁為測試件撞擊待測的物體后的速度，為發生碰撞前經過第一光敏元件和第二光敏元件之間路程的時間，為發生碰撞后經過第一光敏元件和第二光敏元件之間路程的時間；

步驟三：根據測試得出的v₁₀和v₁求解恢復系數e、最大沖力F_max和碰撞接觸時間τ_c；

所述步驟三中最大沖力F_max的求解方法為：其中，n為測試件與待測的物體的平均材料形體常數，M為測試件和待測的物體的折算質量，其中，m₁為測試件的質量，m₂為待測的物體質量；

所述步驟三中恢復系數e的求解方法為：其中，m₁為測試件的質量，m₂為待測的物體質量；

所述步驟三中碰撞接觸時間τ_c的求解方法具體為：

2.根據權利要求1所述的評估碰撞過程中最大沖力的方法，其特征在于，所述步驟二中延時和v₁₀和v₁的具體測試方法為：當測試件兩次越過第一光敏元件和第二光敏元件后，分別產生兩個延時為和的脈沖信號，讓脈沖信號作為計時器的閘門，可得到計數值N_x，其中，N_x1和N_x2分別為撞擊前的計數值和撞擊后的計數值，τ₀為計時時鐘脈寬。

3.根據權利要求1所述的評估碰撞過程中最大沖力的方法，其特征在于，所述第一光敏元件與第二光敏元件距離為定距L＝10cm。