[发明专利]用于列车吸能试件的高速偏置冲击性能测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于列车吸能试件的高速偏置冲击性能测试装置及方法，测试装置包括冲击弹丸、高速摄影相机、吸能试件、安装座、安装底板、测力传感器和驱动装置，吸能试件安装在安装座上且与驱动装置上冲击弹丸的发射口相对，安装座沿着冲击弹丸的加速轨迹方向与安装底板滑接，高速摄影相机朝向发射口和吸能试件设置。本发明通过在加速炮管末端布置高速摄影装置测量并计算可以快速地得到冲击弹丸射出加速炮管的速度；通过试件侧面的高速摄影装置可以方便地记录试件的变形情况和破坏情况；通过动态力传感器可以直接得到冲击全程力的变化情况；冲击完成后将试件取下进行观察并剖切，然后可以直观地得到试件的内部形变模式。

技术领域

本发明属于缓冲吸能技术领域，具体为一种用于列车吸能试件的高速偏置冲击性能测试装置及方法。

背景技术

目前，碰撞是所有交通工具所共同面临的严重事故形式之一，运载工具的碰撞安全性已成为社会的关注焦点以及装备的核心技术特征之一，欧美多国已制定了轨道车辆耐撞性方面的技术规范并已强制实施。随着轨道交通行业的发展，部分列车的运行速度不断提高，运营环境与以往轨道列车出现了部分差异。由于运行速度的提高，运行轨道的改变，控制方式的改进，导致部分列车等轨道列车发生脱轨、追尾的风险减小，但异物入侵并与列车发生偏置的高速冲击的风险却增大。

因此，设计一种能够使冲击物加速至较高速度，而且能对列车被动安全保护装置进行偏置冲击的试验装置及方法，对列车被动安全保护的研究有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于列车吸能试件的高速偏置冲击性能测试装置及方法，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明首先公开了一种用于列车吸能试件的高速偏置冲击性能测试装置，包括冲击弹丸、高速摄影相机、吸能试件、安装座、安装底板、用于检测所述安装座冲击力的测力传感器和用于所述冲击弹丸加速的驱动装置，所述吸能试件安装在所述安装座上且与所述驱动装置上冲击弹丸的发射口相对，所述安装座沿着所述冲击弹丸的加速轨迹方向与所述安装底板滑接，所述高速摄影相机朝向所述发射口和吸能试件设置。

进一步的，所述驱动装置为气压驱动装置，所述气压驱动装置包括用于所述冲击弹丸直线加速的加速炮管，所述加速炮管安装在一炮管底座上。

进一步的，所述安装座上设置有后板和用于安装所述吸能试件的工装座，所述后板安装在所述吸能试件和所述测力传感器之间，所述测力传感器安装在一测力墙上。

进一步的，所述测力墙的一侧设置有多个支撑筋，所述支撑筋的一端与所述测力墙固接，另一端与所述安装底板固接。

进一步的，所述安装座的下侧安装有滑块，所述安装底板上设置有滑轨，所述滑块与所述滑轨滑接且卡接在所述滑轨上。

进一步的，所述安装座上还设置有加固工装，所述加固工装包括拉杆和横梁，所述拉杆设置在所述吸能试件的两侧且与所述安装座连接，所述横梁设置在所述吸能试件的上方且与所述拉杆螺纹连接。

进一步的，所述高速摄影相机包括第一高速摄影相机和第二高速摄影相机，所述第一高速摄影相机朝向所述发射口，所述第二高速摄影相机朝向所述吸能试件。

进一步的，所述测力传感器为动态力传感器。

然后，本发明公开了一种用于蜂窝结构的高速冲击抗侵彻性能测试方法，包括上述任一方案所述的用于列车吸能试件的高速偏置冲击性能测试装置，包括如下步骤：

S1、将所述吸能试件安装于工装座上，再通过所述加固工装将所述吸能试件固定以确保工装座与吸能试件的连接紧密；

S2、调整吸能试件、安装座和后板所形成的组合体，将该组合体沿滑轨水平移动至后板与测力传感器相接触；

S3、在加速炮管的发射口的侧面和吸能试件的侧面分别安装第一高速摄影相机和第二高速摄影相机，并完成调焦和关键光学参数的设定；