[發明專利]一種基于電磁加載的頭部碰撞傷害試驗儀

在審

• 申請號: 202210148598.3
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114518235A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 曹增強;李想;郭程翔;惠旭龍;張銘豪;鄭國;杜蒙;袁昕宇;郭映江;王玥浩軒;程思儒
• 申請（專利權）人: 陜西大工旭航電磁科技有限公司
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種基于電磁加載的頭部碰撞傷害試驗儀，其特征在于，所述試驗儀包括電磁控制部件、驅動部件和運動部件；所述驅動部件包括初級線圈、次級線圈和加載棒；所述運動部件包括撞擊頭、人體上軀干和假人頭；

所述初級線圈固定設置；所述電磁控制部件與所述初級線圈電連接；所述電磁控制部件用于向所述初級線圈通電，使所述初級線圈產生第一磁場；

所述次級線圈的第一側面與所述初級線圈的第一側面貼合設置；所述次級線圈用于在所述第一磁場的作用下產生第二磁場；所述第一磁場和所述第二磁場互斥，產生互斥推力；所述互斥推力的大小由所述電磁控制部件向所述初級線圈所通電的電壓大小決定；

所述加載棒依次穿過所述初級線圈和所述次級線圈；所述加載棒在所述互斥推力的作用下運動，定義所述加載棒的運動方向為前；

所述加載棒的前端通過連接頭與所述撞擊頭活動連接；所述人體上軀干的底端套設于第一轉動軸上，所述假人頭通過彈簧連接于所述人體上軀干的頂端；所述加載棒用于帶動所述撞擊頭運動，使所述撞擊頭的前端撞擊所述人體上軀干；所述人體上軀干在所述撞擊的作用下帶動所述假人頭繞所述第一轉動軸做圓周運動。

2.根據權利要求1所述的試驗儀，其特征在于，所述電磁控制部件包括電源、升壓變壓器、整流橋、脈沖電容和放電可控硅；

所述升壓變壓器的輸入端與所述電源相連接，所述升壓變壓器的輸出端與所述整流橋相連接；所述升壓變壓器用于對所述電源輸出的交流電進行升壓；

所述整流橋的負極連接所述脈沖電容的正極；所述整流橋的正極連接所述脈沖電容的負極；所述整流橋用于將升壓后的交流電轉換為直流電，對所述脈沖電容進行充電；

所述脈沖電容的負極連接所述初級線圈的負極；所述脈沖電容的正極連接所述放電可控硅的正極；所述放電可控硅的負極連接所述初級線圈的正極；所述放電可控硅用于向所述初級線圈通電。

3.根據權利要求2所述的試驗儀，其特征在于，所述整流橋包括第一整流二極管、第二整流二極管、第一整流可控硅和第二整流可控硅；

所述第一整流二極管和所述第一整流可控硅串聯連接，組成第一線路；所述第二整流二極管和所述第二整流可控硅串聯連接，組成第二線路；所述第一線路和所述第二線路并聯連接；所述升壓變壓器的輸出端分別連接于所述第一整流二極管和所述第一整流可控硅之間以及所述第二整流二極管和所述第二整流可控硅之間。

4.根據權利要求2所述的試驗儀，其特征在于，所述電磁控制部件還包括限流電阻、平波電感和續流二極管；

所述限流電阻和所述平波電感設置于所述整流橋和所述脈沖電容之間；所述整流橋的負極連接所述限流電阻的正極；所述限流電阻的負極連接所述平波電感的正極；所述平波電感的負極連接所述脈沖電容的正極；

所述續流二極管與所述脈沖電容并聯連接。

5.根據權利要求1所述的試驗儀，其特征在于，所述驅動部件還包括質量塊、電纜接頭、第一質量塊下座和第一固定卡箍；所述質量塊和所述電纜接頭均設置于所述第一質量塊下座上；所述第一固定卡箍用于將所述質量塊和所述電纜接頭固定在所述第一質量塊下座上；所述初級線圈的第一側面的相對面固定連接于所述質量塊的前側面上；所述初級線圈通過所述電纜接頭與所述電磁控制部件電纜連接；所述加載棒依次穿過所述質量塊、所述初級線圈和所述次級線圈。

6.根據權利要求5所述的試驗儀，其特征在于，所述驅動部件還包括緩沖塊、第二質量塊下座和第二固定卡箍；所述緩沖塊設置于所述第二質量塊下座上，所述第二固定卡箍用于將所述緩沖塊固定在所述第二質量塊下座上；所述緩沖塊的前側面與所述質量塊的后側面相對設置；所述加載棒依次穿過所述緩沖塊、所述質量塊、所述初級線圈和所述次級線圈；

所述加載棒的后端設置有凸臺，所述緩沖塊的后側面上設置有凹槽，所述凹槽內填充有緩沖介質；當所述凸臺撞擊于所述凹槽內時，所述加載棒停止運動。

7.根據權利要求1所述的試驗儀，其特征在于，所述驅動部件還包括放大器；所述放大器的后側面與所述次級線圈的第一側面的相對面貼合設置。