] 在另一種實(shí)施例中，防側(cè)撞吸能器130包括外伸部分131、搭接部分132、后端板 134及調(diào)節(jié)螺栓135,在外伸部分131表面加工有變形導(dǎo)槽137,當(dāng)發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，首先形 狀記憶合金絲133拉伸吸能，當(dāng)后端板134與位置限制擋板136接觸時(shí)，外伸部分131會(huì)壓 潰吸能，變形誘導(dǎo)槽137可使外伸部分131均勻變形，降低碰撞加速度峰值。
[0058] 在另一種實(shí)施例中，套筒式吸能盒140由內(nèi)套筒142和外套筒145相互搭接組成 吸能盒本體，套筒式吸能盒140包括內(nèi)套筒前端板141、內(nèi)套筒142、內(nèi)套筒后端板144、外套 筒145、外套筒后端板148、形狀記憶合金絲146及調(diào)節(jié)螺栓147,內(nèi)套筒142和外套筒145 上均設(shè)置有變形誘導(dǎo)槽143,內(nèi)套筒后端板144上連接有形狀記憶合金絲146,并且形狀記 憶合金絲146對(duì)稱均布在外套筒145外側(cè)，一端連接內(nèi)套筒后端板144,另一端連接在縱梁 150上，這樣可保證在有限的空間內(nèi)充分增加形狀記憶合金絲146的長(zhǎng)度，保證形狀記憶合 金絲146的變形吸收量；當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，首先形狀記憶合金絲146拉伸，實(shí)現(xiàn)一級(jí)能量吸收， 剩余的能量由內(nèi)套筒142、外套筒145壓潰吸收，完成二級(jí)吸能，內(nèi)套筒142、外套筒145上 的變形誘導(dǎo)槽143可使內(nèi)套筒142、外套筒145均勻變形，有效降低碰撞加速度峰值，同時(shí)使 碰撞力合理的傳遞給縱梁150。
[0059] 在另一種實(shí)施例中，形狀記憶合金絲為NiTi形狀記憶合金絲，具有高阻尼、超彈 性、形狀記憶效應(yīng)、耐腐蝕等特點(diǎn)，在任何情況下，NiTi形狀記憶合金的阻尼性能至少比傳 統(tǒng)材料如鋼高一個(gè)數(shù)量級(jí)，沖擊載荷時(shí)，馬氏體的介質(zhì)損耗系數(shù)可達(dá)10 %，形狀記憶合金絲 的連接方式為焊接，并且，這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明，但并不局限于此，在實(shí)施本 發(fā)明時(shí)，形狀記憶合金絲也可為銅基形狀記憶合金絲或者鐵基形狀記憶合金絲，同時(shí)形狀 記憶合金絲的連接方式也可為粘接、壓鉚或機(jī)械夾持，在本發(fā)明中，形狀記憶合金絲在螺母 的調(diào)節(jié)作用下處于張緊狀態(tài)。
[0060] 本發(fā)明還提供了一種形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)的控制方法，包括如下步 驟：
[0061] 步驟一：通過微機(jī)控制系統(tǒng)200中的位置傳感器得到車距L，單位為m，車速傳感器 得到車速V，單位為km/h，制動(dòng)踏板力傳感器得到制動(dòng)踏板開合角度β。，將信息反饋至汽車 Ε⑶210，當(dāng)同時(shí)滿足以下條件時(shí)，汽車發(fā)生碰撞，
[0062] (1)L<s；

[0064] 其中，s為安全距離， 單位為m，F(xiàn)為汽車總制動(dòng)力， :， 單位為N，Μ為車重，單位為kg，f為汽車與地面摩擦系數(shù)，μ為路面附著系數(shù)，t為安全反 應(yīng)時(shí)間，單位為s，g為重力加速度，單位為m/s2,β為未踩踏制動(dòng)踏板時(shí)的制動(dòng)踏板開合角 度；在本實(shí)施例中，μ= 〇. 82 ;
[0065] 步驟二：對(duì)汽車碰撞環(huán)境進(jìn)行判斷，分為低速碰撞、中高速碰撞及高速碰撞：
[0066] 當(dāng)V<30km/h時(shí)，汽車發(fā)生低速碰撞；其中，將安全距離s校正為^^ = 1. 15s0·95；
[0067] 當(dāng)30km/h<V< 60km/h時(shí)，汽車發(fā)生中高速碰撞；其中，將安全距離s校正為 s，，s，= 1. 28s0.95;
[0068] 當(dāng)V彡60km/h時(shí)，汽車發(fā)生高速碰撞；其中，將安全距離s校正為^^ = 0. 95s1·02；
[0069] 步驟三：根據(jù)碰撞環(huán)境，微機(jī)控制系統(tǒng)通過汽車E⑶210做出的判斷，控制蓄電池 220通過控制電路230對(duì)形狀記憶合金絲進(jìn)行通電加熱，采用NiTi形狀記憶合金絲具有發(fā) 熱快、可控性好等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)表明，低速碰撞時(shí)，將NiTi形狀記憶合金絲通電加熱到20°C~ 35°C，所需時(shí)間為30ms;中高速碰撞時(shí)，將NiTi形狀記憶合金絲通電加熱到50°C~70°C， 所需時(shí)間為35ms;高速碰撞時(shí)，將NiTi形狀記憶合金絲通電加熱到85°C~105°C，所需時(shí) 間為40ms;在本實(shí)施例中，選用NiTi形狀記憶合金絲，在低速碰撞時(shí)，將形狀記憶合金絲通 電加熱到20°C，使NiTi形狀記憶合金絲的等效割線剛度Ks*3.01GPa，單圈循環(huán)耗能AW 為7. 63MJ/m3;中高速碰撞時(shí)，將形狀記憶合金絲通電加熱到60°C，使NiTi形狀記憶合金絲 的等效割線剛度心為6. 35GPa，單圈循環(huán)耗能ΔW為10. 39MJ/m3;高速碰撞時(shí)，將形狀記憶 合金絲通電加熱到90°C，使NiTi形狀記憶合金絲的等效割線剛度心為8. 56GPa，單圈循環(huán) 耗能AW為12. 93MJ/m3;通過加熱溫度不同，使形狀記憶合金絲實(shí)現(xiàn)不同的緩沖吸能。
[0070] 在另一種實(shí)施例中，在步驟一中，根據(jù)車重Μ將碰撞環(huán)境判斷的計(jì)算公式中的安 全反應(yīng)時(shí)間t校正為安全反應(yīng)時(shí)間t':
[0071]車重Μ滿足條件Μ< 1400kg時(shí)，t，=0·99沙003;
[0072]車重Μ滿足條件1400kg彡Μ<1800kg，t'=1. 01ta9S;
[0073]車重Μ滿足條件Μ彡1800kg時(shí)，t'=1. 02t°·99。
[0074] 在另一種實(shí)施例中，在步驟一中，根據(jù)環(huán)境溫度T及相對(duì)濕度RH%將碰撞環(huán)境判 斷的計(jì)算公式中的安全反應(yīng)時(shí)間t校正為安全反應(yīng)時(shí)間t":
[0075] 當(dāng)環(huán)境溫度15°C彡T彡25°C時(shí)，
[0076] (1)相對(duì)濕度RH%滿足條件75%彡RH%< 100%，t" = 1. 21t°·91;在本實(shí)施例中， μ= 0. 53 ;
[0077] (2)相對(duì)濕度RH%滿足條件RH%= 100%，t" = 1.30t°·87;在本實(shí)施例中，μ= 0. 28〇
[0078] 盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列 運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 防撞梁本體，其通過套筒式吸能盒與縱梁連接； 前部緩沖吸能器，其通過形狀記憶合金絲與所述防撞梁本體連接； 防側(cè)撞吸能器，其搭接于所述防撞梁本體兩端，所述防側(cè)撞吸能器后端板與所述防撞 梁本體端部之間通過所述形狀記憶合金絲連接； 控制器，其能夠控制所述形狀記憶合金絲的加熱溫度。2. 如權(quán)利要求1所述的形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防撞體本 體截面形狀為"U"型，在"U"型槽內(nèi)對(duì)稱布置加強(qiáng)板；以及 限制擋板，其用于限制所述防側(cè)撞吸能器的安裝位置。3. 如權(quán)利要求1或2所述的形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述前部緩 沖吸能器包括：前端板、連桿及后端板； 其中，所述前端板通過所述連桿與所述后端板相連，所述后端板通過所述形狀記憶合 金絲與所述防撞梁本體連接。4. 如權(quán)利要求3所述的形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防側(cè)撞吸 能器一端設(shè)置變形誘導(dǎo)槽。5. 如權(quán)利要求3所述的形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述套筒式吸 能盒由內(nèi)套筒和外套筒相互搭接組成，所述形狀記憶合金絲均布在所述外套筒外側(cè)，一端 連接在所述內(nèi)套筒后端板上，另一端連接在所述縱梁上。6. 如權(quán)利要求5所述的形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位置傳 感器、車速傳感器和制動(dòng)踏板力傳感器。7. 如權(quán)利要求1、2、4-6中任一項(xiàng)所述的形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)，其特征在 于，所述形狀記憶合金絲為NiTi形狀記憶合金絲。8. -種形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟一：通過位置傳感器得到車距L，車速傳感器得到車速V，制動(dòng)踏板力傳感器得到 制動(dòng)踏板開合角度當(dāng)同時(shí)滿足以下條件時(shí)，汽車發(fā)生碰撞： (I)L < s ；其中，s為安全距離，F(xiàn)為汽車總制動(dòng)力，M為車重，f為 汽車與地面摩擦系數(shù)，μ為路面附著系數(shù)，t為安全反應(yīng)時(shí)間，g為重力加速度，β為未踩 踏制動(dòng)踏板時(shí)的制動(dòng)踏板開合角度； 步驟二：對(duì)汽車碰撞環(huán)境進(jìn)行判斷，分為低速碰撞、中高速碰撞及高速碰撞： 當(dāng)V<30km/h時(shí)，汽車發(fā)生低速碰撞；其中，將安全距離s校正為s'，s' =1. 15s°·95; 當(dāng)30km/h < V < 60km/h時(shí)，汽車發(fā)生中高速碰撞；其中，將安全距離s校正為V，s ^ =I. 28s0·95； 當(dāng)V彡60km/h時(shí)，汽車發(fā)生高速碰撞；其中，將安全距離s校正為V，sr =0. 95s1·02; 步驟三：根據(jù)碰撞環(huán)境，控制器控制形狀記憶合金絲進(jìn)行通電加熱，低速碰撞時(shí)，將所 述形狀記憶合金絲通電加熱到20°C~35°C ;中高速碰撞時(shí)，將所述形狀記憶合金絲通電加 熱到50°C~70°C ;高速碰撞時(shí)，將所述形狀記憶合金絲通電加熱到85°C~105°C。9. 如權(quán)利要求8所述的形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)的控制方法，其特征在于，所 述步驟一中，根據(jù)車重M將碰撞環(huán)境判斷的計(jì)算公式中的安全反應(yīng)時(shí)間t校正為安全反應(yīng) 時(shí)間C : 車重M滿足條件M < 1400kg時(shí)，車重M滿足條件1400kg彡M < 1800kg，車重M滿足條件M彡1800kg時(shí)，10. 如權(quán)利要求8所述的形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)的控制方法，其特征在于， 所述步驟一中，根據(jù)環(huán)境溫度T及相對(duì)濕度RH%將碰撞環(huán)境判斷的計(jì)算公式中的安全 反應(yīng)時(shí)間t校正為安全反應(yīng)時(shí)間t": 當(dāng)環(huán)境溫度15°C彡T彡25°C時(shí)， (1)相對(duì)濕度RH%滿足條件75%彡RH%< 100%，(2相對(duì)濕度RH%滿足條件RH% = 100%，所述步驟二中，根據(jù)碰撞環(huán)境，控制器控制對(duì)形狀記憶合金絲進(jìn)行通電加熱，低速碰撞 時(shí)，將所述形狀記憶合金絲通電加熱到20°C ;中高速碰撞時(shí)，將所述形狀記憶合金絲通電加 熱到60°C ;高速碰撞時(shí)，將所述形狀記憶合金絲通電加熱到90°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)，包括：防撞梁本體，其通過套筒式吸能盒與縱梁連接；前部緩沖吸能器，其通過形狀記憶合金絲與所述防撞梁本體連接；防側(cè)撞吸能器，其搭接于所述防撞梁本體兩端，所述防側(cè)撞吸能器后端板與所述防撞梁本體端部之間通過所述形狀記憶合金絲連接；微機(jī)控制系統(tǒng)，其能夠控制所述形狀記憶合金絲的加熱溫度。本發(fā)明還公開了一種形狀記憶合金汽車智能吸能結(jié)構(gòu)的控制方法。本發(fā)明具有在多種碰撞環(huán)境下進(jìn)行多級(jí)可控碰撞吸能，最大限度保護(hù)乘員及車輛的特點(diǎn)。
【IPC分類】B60R19/26
【公開號(hào)】CN105346489
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510932292
【發(fā)明人】沈傳亮, 吳志鵬, 張君媛, 孫國(guó)超, 鄭國(guó)龍, 馬曉宇, 邱晟桐, 武櫟楠
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日