“通过使用DIAdem进行测量、评估和自动化任务,我们高效地完成了此次研究。该程序易于使用,并且基于对话框的操作方式可以预防许多错误,这节省了大量的时间。”
挑战:
在行人撞击的过程中,对比在铝制和钢制的引擎盖下行人的安全情况等级,两种引擎盖都是按照行人与车辆碰撞时车头形变特性相关的特殊结构要求制作的。
解决方案:
在NI DIAdem中使用集成的脚本语言Visual Basic创建一个分析程序来评估头部撞击效果。
我们的研究目的是比较钢制和铝制引擎盖对行人的安全度。测试车辆的引擎盖无法满足行人安全的要求,这意味着比较钢制和铝制产品的结果能用来评价哪种是更适合保护行人引擎盖材料。
我们使用行人头部撞击保护的测试设备,并在DIAdem中创建一个评估程序来执行的头部撞击测试。这个程序处理加速度和光电传感器信号,按照标准计算损伤,并自动生成图表。头部撞击的分析是此次测试的重点。在这种情况下,确定撞击速度、头部损伤标准(Head injury criterion, HIC)、最大/平均加速的函数都得以应用。测试结果能以各种不同的格式提供,如图表和PDF或者与Microsoft Excel兼容的文件。
为了开发满足行人安全要求的车头,我们必须测试一系列事故类型和撞击位置。由于全身假人的试验需要大量的时间和费用,我们开发了符合欧洲标准的测试程序,测试基于制定部位,如行人的头部、骨盆或腿。我们可以明确地界定测试条件(如速度和撞击角度),因此可以很简单地运行测试程序和分析测试结果。
我们分析了汽车引擎盖制作材料与行人保护能力的潜在关系,所使用的车型在2002年时被厂商更换了引擎盖的材料,把原先的钢铁换成了铝,而其它方面的设计均没改变。
在1999年到2001年之间生产的车辆与在2002年和以后生产的车辆,都有相同的发动机功率和组件结构,这样就可以单独比较材料方面的影响。
我们使用DIAdem作为测量和评估软件,并使用其中集成的脚本语言Visual Basic自动完成测试任务。
汽车引擎盖的结构测试
在进行行人的测试之前,我们比较了铝制和钢制的引擎盖的结构性能。我们用备用的引擎盖进行结构测试,在其后的行人安全测试中仍然使用它们。我们使用 DIAdem评估结果,然后与经过引擎盖基准检验的原始引擎盖的测试结果进行比较。这些测试结果显示了铝制和钢制引擎盖之间的差异,以及原件和备用件(烘烤硬化处理)之间结构刚度的差异。批量生产的钢制和铝制引擎盖以及相关备用件的横向刚度和扭转刚度的结果如图1和图2所示。
引擎盖材料的对比表明,钢制引擎盖的刚度比铝制高。以下的比例代表了在试验负荷下,钢制引擎盖超出铝制引擎盖的性能:
•横向刚度+46%
•垂直刚度+53%
•扭转刚度+42%
我们还必须考虑到铝制引擎盖要比钢制轻47%。而原始配件和备用件之间的对比则表明结构刚度并没有显著差异。虽然弹性变形测试不能在具有高度的塑性变形(如头部撞击)的动态测试中,提供有关硬化效应的任何准确的信息,但是我们可以在备用的引擎盖和挡泥板上进行行人撞击测试。