[發明專利]一種輪轂擠壓試驗裝置以及輪轂擠壓仿真分析方法

有效

• 申請號: 202010832206.6
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112051042B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 張繼游;熊明;羅登科;陸宇熠;吳峻嶺
• 申請（專利權）人: 上汽大眾汽車有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/04;G01N3/12;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種輪轂擠壓試驗裝置，其包括：頂箱、底座、液壓缸、輸出桿、導桿、滑塊、加載裝置、第二固定組件、平衡裝置和限位座。其中，加載裝置包括壓頭和第一固定組件；平衡裝置包括平衡桿、套設于平衡桿上的固定圓盤以及與平衡桿的兩端分別連接的平衡限位板；其中，第一固定組件和第二固定組件用以阻止試驗輪轂在沿其厚度方向上的水平位移，同時允許試驗輪轂繞著X軸在一角度范圍內轉動，X軸方向與表征試驗輪轂的厚度方向的Y軸相垂直；試驗輪轂在厚度方向上中心線、壓頭左側端面線均與連接桿的中心線共線；平衡裝置與試驗輪轂組成的共同體的中線落在固定圓盤與試驗輪轂的連接面上。此外，本發明還公開了上述裝置的輪轂擠壓仿真分析方法。

技術領域

本發明涉及一種試驗裝置以及輪轂擠壓仿真分析方法，尤其涉及一種擠壓試驗裝置以及輪轂擠壓仿真分析方法。

背景技術

為滿足國內日益嚴苛的汽車碰撞安全要求，提高車輛的安全性能，各車企主機廠在新車型開發時需要考慮更為苛刻地碰撞試驗工況。在碰撞試驗中，正面25％偏置碰撞試驗則是其中最為苛刻的正面碰撞試驗之一。

在正面25％偏置碰撞試驗中，車輛與剛性壁障僅有25％的重疊量，車輛需要以64km/h的速度撞擊固定的剛性壁障。由于車輛和壁障間的碰撞重疊量僅為25％，導致車身上抵抗外力的重要零件如車輛前保險杠以及車身前縱梁基本不能起到保護作用，剛性壁障會直接撞擊到輪胎，通過輪胎將碰撞力傳遞到車身，同時輪轂在碰撞過程中自身也會發生破壞變形，導致通過輪轂傳遞到車身的外力相對復雜。在一些較苛刻的情況下，輪轂會將較大的外力傳遞到車身，從而導致碰撞后車身變形較大，最終導致車內乘員受到較大損傷。

由此可見，輪轂在正面25％偏置碰撞試驗中影響較大，因此為了能在正面25％偏置碰撞試驗中獲得較好地碰撞性能，最大程度地保護車內乘員，眾多汽車工程技術研究人員已經對輪轂在碰撞過程中的力學性能以及變形行為進行大量且深入的分析和研究。

研究表明，直接通過正面25％偏置碰撞試驗對輪轂力學性能進行研究存在很多問題。例如：不能準確地獲得輪轂的力學性能及失效模式，往往只能通過主觀觀察來評判；同時由于同款車型有多款輪轂造型，進行整車試驗的成本巨大，周期較長。

基于次，為了克服上述缺陷，本發明提出一種輪轂擠壓試驗裝置以及新的輪轂擠壓仿真分析方法，其通過進行輪轂擠壓試驗，結合有限元仿真分析，可以將整車高速碰撞中對輪轂力學性能研究的問題轉移到相對更加易于操作且簡便的輪轂擠壓試驗中，通過大量的有限元分析和一定的輪轂試驗，最終得到滿足正面25％偏置碰撞試驗要求的輪轂力學性能限值要求。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種輪轂擠壓試驗裝置，該輪轂擠壓試驗裝置能夠對汽車輪轂進行準靜態擠壓試驗，并通過采集力-位移曲線和錄制高清攝像等，獲取試驗輪轂的力學性能，從而可以有效預測對應的試驗輪轂在正面25％偏置碰撞中的輪轂受力和失效情況，有利于節約樣車成本，大大提高汽車的研發效率。

為了實現上述目的，本發明提出了一種輪轂擠壓試驗裝置，其包括：

頂箱和底座；

液壓缸，其設于所述頂箱上；

輸出桿，其與所述液壓缸連接；

導桿，其豎直地設于所述頂箱和底座之間；

滑塊，其套設于所述導桿上，所述滑塊與所述輸出桿固定連接，以在輸出桿的帶動下沿著導桿的長度方向上下移動；

加載裝置，其通過連接桿與所述滑塊連接，用以向設于其下方的試驗輪轂施加向下的加載力，所述加載裝置包括壓頭和第一固定組件；

第二固定組件，其設于所述底座上；

平衡裝置，其包括平衡桿、套設于所述平衡桿上的固定圓盤以及與平衡桿的兩端分別連接的平衡限位板，其中所述平衡桿與所述試驗輪轂的軸心共軸設置，所述固定圓盤與試驗輪轂固定連接；