ISOFIX固定点强度试验的影响因素研究
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ISOFIX固定点强度试验的影响因素研究
摘要:基于GB14167-2013《汽车安全带安装固定点﹑ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》中对ISOFIX强度试验的规定,介绍了ISOFIX固定点的试验方法,并采用试验验证的方法研究了影响X点位移值的因素。研究发现:海绵发泡的密度和ISOFIX固定点的型式都会对最终的加载位移值产生影响。
关键词:ISOFIX;SFAD;X点位移
本文基于GB14167-2013/ECE R14中的针对ISOFIX固定点的试验要求,详细介绍了ISOFIX固定点强度试验方法,研究了座椅海绵发泡和ISOFIX固定点型式对加载施力点X位移值的影响情况,总结出了不同因素的影响规律。
1.ISOFIX固定点试验介绍
ISOFIX固定点由两个下固定点和一个上固定点组成,试验时在座椅上固定一个静态加载模型(简称:SFAD),SFAD固定好后在其前下横梁的中心施加F1=(135N±15N)的压紧力,以便调整SFAD和支撑装置之间前后位置的松紧。
调整后对SFAD上的X点施加500N±25N的力进行预加载,并在30s内尽快加载到标准规定的最大力值,持续时间不少于0.2s,加载期间,记录X点的最大位移值,纵向水平位移和斜向位移应不大于125mm。
如选用某轿车白车身开展实测试验,该车型的ISOFIX上、下固定点均位于中排座椅上,X点处位移用拉线传感器测量,加载装置为液压缸,选择正向加载试验:沿水平向前10°的方向对SFAD的X点施加500N的预载荷,并在10s内加载到8000N。当左侧缸加载到8.04KN时,拉线1测量的位移值为70.1mm,右侧缸加载到8.05KN时,拉线2测量的位移值为69.7mm。试验后没有出现断裂,固定点部位有微小变形,试验中无异常现象出现。
2.影响X点位移的因素研究
2.1 海绵发泡
由于座椅坐垫在试验中直接与SFAD模型接触,所以试验加载过程中,海绵发泡的软硬、密度、及座椅形状会对X点位移值产生影响,其中,主要影响因素为海绵的密度。
根据非金属材料特性的常规测试方法,采用一直径为Φ200mm,底部边缘倒圆半径为1mm的圆盘压头,对两种不同密度的海绵发泡进行压缩对比试验,研究密度对海绵发泡变形的影响。选取两块体积相同密度不同的试验样品,试样的边长为380mm,厚度为50mm,其密度分别为ρ1=61.11kg/m?和ρ2=69.06kg/m?。试验时,压头速度为100mm/min,匀速下压海绵发泡的位移值为30mm,保持
30s后卸载。在相同试验条件下,压缩变形相同时,密度小的海绵发泡需要的力值较小,也就是说,对于ISOFIX固定点试验,当施加相同的载荷时,密度小的座椅海绵发泡会产生较大的变形,进而导致SFAD上的X点的位移值偏大,试验结果也就更不容易通过。因此,在进行ISOFIX强度试验测量X点位移时,座椅海绵发泡的密度越小,海绵发泡的变形越大,对X点位移值的影响也就越大。
2.2 ISOFIX固定点的布置型式
3.结论
根据GB14167-2013《汽车安全带安装固定点﹑ISOFIX固定点系统及上来带固定点》中对ISOFIX强度试验方法的要求,通过实际试验和分析研究,我们发现X点位移的影响因素主要有:
3.1座椅海绵发泡的密度。海绵发泡的密度越小,对位移值的影响会越大,X点位置会偏大;
3.2ISOFIX固定点的布置型式。布置型式会对位移产生影响,当固定点位于座椅上时,测量的位移值一般会大于固定点位于车身上的情况。
由于ISOFIX强度试验中的X点位移直接影响到车辆碰撞中儿童座椅的移动,直接影响到儿童乘客的运动趋势和方向,是保证儿童座椅正常发挥保护作用的关键指标,因此企业在车型开发中都希望将X点位移控制在最小的范围内。本文通过试验和研究得出的因素分析,对于整车企业在车型开发中的部件选择、ISOFIX型式选择会有或多或少的帮助。
参考文献:
[1]GB14167—2013《汽车安全带安装固定点﹑ISOFIX固定点系统及上来带固定点》
[2]高新华,卢礼华,刘昌权,等. 儿童座椅固定点布置[J]. 汽车科技,2008(5):22-25.
[3]曹兆友,王海亮. ISOFIX固定系统的安全性分析[J]. 汽车工程师,2010(1):46-47.
[4]魏冠琳,王琳. ISOFIX正向力实验仿真及其受加载点X的影响科技通报第29卷2期.