汽車輕量化是未來汽車行業(yè)發(fā)展方向之一,重量的減輕直接意味著續(xù)航里程的增加。汽車輕量化以安全性為前提,保持各個部件的力學(xué)強(qiáng)度(甚至超過原有材料的力學(xué)特性),通過材料改進(jìn)和工藝改善達(dá)到輕量化的目的。材料改進(jìn)的過程中,穩(wěn)定和高效的檢測設(shè)備*,北京創(chuàng)恒科捷科技有限公司在這一領(lǐng)域?yàn)橛脩籼峁┎牧响o態(tài)力學(xué)性能測試解決方案,以LLOYD材料試驗(yàn)為核心,通過定制化夾具和自動化設(shè)計(jì)滿足汽車部件和材料測試領(lǐng)域的各種需求。
能源存儲系統(tǒng)
新能源汽車能源提供包括鋰離子電池和氫燃料電池,電池復(fù)雜的設(shè)計(jì)和整車安全性的保證,要求電池的彈性、硬度、彎折、穿刺等特性都需嚴(yán)格的力學(xué)測試。
● 鋰離子電池的力學(xué)測試:鋰電池由正負(fù)極、電解液、隔膜、鋁塑膜等材料構(gòu)成,其力學(xué)性能包括彎折、拉伸、壓迫、穿刺等測試。壓迫測試為鋰電池的內(nèi)短路測試,壓迫鋰電池固定位置同時采集電池電壓與表面溫度,做到力值、位移、電壓、溫度四維數(shù)據(jù)分析。
● 氫燃料電池的力學(xué)測試:氫燃料電池由金屬封面、碳纖維保護(hù)層、質(zhì)子交換膜等部件構(gòu)成。碳纖維保護(hù)層的壓縮形變是重要參數(shù),決定電池的安全性,通過Lloyd材料測試系統(tǒng),可以明確得到碳纖維保護(hù)層的應(yīng)力應(yīng)變。
操縱系統(tǒng)測試
汽車操縱系統(tǒng)是駕駛員與車輛的交互界面,該系統(tǒng)必須安全地履行其功能,并對執(zhí)行器的特定操作給出必要的觸覺以及聲光反饋。
● 汽車踏板試驗(yàn):在車輛行駛中,車上的離合器、剎車和油門踏板都會承受較大載荷,所以必須根據(jù)實(shí)際工況對其進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了確保踏板桿件的安全可靠,必須準(zhǔn)確測量其受到的驅(qū)動力以及行程,根據(jù)油門踏板的位置生成電子油門踏板特征曲線。
● 按鍵觸發(fā):多家汽車制造商在新產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì)過程中,對于車窗及儀表盤等的按鍵觸發(fā)力有一定的要求,具體的應(yīng)用包括車窗三位開關(guān)按鍵和雙位開關(guān)觸發(fā)力測試。
● 離合器試驗(yàn):汽車離合器的開發(fā)以及質(zhì)量控制環(huán)節(jié),接觸力-行程特征曲線以及釋放力-行程特征曲線扮演著非常重要的角色,測試一般安排在產(chǎn)線上的快速檢測實(shí)驗(yàn)室,Lloyd材料測試系統(tǒng)滿足快速測試并提供穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
曲軸、輪轂及齒輪的測試
● 剎車盤試驗(yàn):剎車盤是車輪上剎車系統(tǒng)重要的部件之一,為了評估剎車盤的質(zhì)量,需要對剎車盤摩擦面施加法向壓力,并測定其變形量。Lloyd材料試驗(yàn)機(jī)可以安裝集成了測量系統(tǒng)的壓縮試驗(yàn)裝置,用以進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。
● 曲軸、輪轂、滲碳層硬度測試:Newage旗下的洛氏硬度(Versitron)可以快速高效地測量曲軸硬度,尤其適合生產(chǎn)線的快速測量(4秒/次),油污與輕微震動對測量結(jié)果無影響。MT91顯微洛氏硬度計(jì)可測量齒輪、齒條的滲碳層硬度,軌跡測量模式自動完成齒輪件多點(diǎn)凸凹部位的硬度測試,適合大批量硬度測量,6秒完成單次測量。
安全部件的測試
車輛內(nèi)飾并不只是為了乘員觀賞和體驗(yàn),更是為了在緊急情況下確保乘員的生存,內(nèi)飾為車上主動、被動的安全設(shè)備。對于座椅內(nèi)飾的測試是為了確保乘員的安全性以及舒適性,尤其兒童。
● 安全帶的測試:長久以來,安全帶一直是重要的汽車乘員約束系統(tǒng),也必須符合多項(xiàng)嚴(yán)格的要求,其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)節(jié)由UN/ECE-R16規(guī)定。安全帶的測試必須在材料試驗(yàn)機(jī)上根據(jù)非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。除了失效時大力,安全帶在載荷作用下產(chǎn)生的橫向應(yīng)變也需要計(jì)算。Lloyd的試驗(yàn)機(jī)同樣可以測定整個安全帶系統(tǒng)(包含或不包含鎖扣)的強(qiáng)度。
● 安全氣囊的測試:安全氣囊如今在乘客區(qū)域的各個位置都有安裝,除了對安全氣囊織物進(jìn)行試驗(yàn),其接縫以及膠黏劑連接強(qiáng)度也需要通過拉伸試驗(yàn)進(jìn)行測試。
● 安全座椅的測試:兒童所用安全座椅除安全帶外,座椅本身的硬度也是舒適性的重要考量指標(biāo)。Lloyd材料試驗(yàn)機(jī)的雙柱機(jī)型(POGO)*可以完成該項(xiàng)測試。
密封部件的測試
● 密封條的測試:車窗密封條是力學(xué)性能要求很高的零部件,常用的測試為膠條拉力試驗(yàn),膠條插拔力試驗(yàn),密封條的壓縮負(fù)荷試驗(yàn),摩擦系數(shù)試驗(yàn)等,高低溫試驗(yàn)箱可以滿足溫度模擬的要求。
● 門窗傳感器的測試:該試驗(yàn)系統(tǒng)用于測試具有防夾系統(tǒng)的車門窗,門窗的防夾系統(tǒng)會在檢測到門窗受到特定載荷時(如乘員的手指或頭被夾住)關(guān)閉車窗或天窗電機(jī)。試驗(yàn)系統(tǒng)是用來測定觸發(fā)防夾系統(tǒng)的載荷大小的,試驗(yàn)過程中,各種電子信號都會被實(shí)時測量并顯示。
彈簧的測試
● 閥芯彈簧的測試:每輛汽車在包括發(fā)動機(jī)等零部件上,會使用超過100只得閥門,其中的許多都涉及到乘客和駕駛?cè)藛T的安全性,所以更多的閥門裝配和閥芯彈簧要求進(jìn)行精確的測試。Lloyd品牌雙柱測試系統(tǒng),配套訂制的測試工裝,可對閥芯的彈簧部件進(jìn)行實(shí)時的三維力學(xué)測試,并通過labview軟件與NexygenPlus軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成,得到精確的數(shù)據(jù),用以評估產(chǎn)品的力學(xué)性能。
● 氣動彈簧的測試:汽車的氣動彈簧一般作為輔助開啟以及固定裝置,用在后備箱蓋或引擎蓋上。在循環(huán)試驗(yàn)過程中,需要根據(jù)氣動彈簧的應(yīng)用,來測定其拉伸及壓縮性能。
連接件的測試
● 連接件焊點(diǎn)的測試:每輛汽車包括發(fā)動機(jī)等部件均需通過焊接完成連接,部件間焊接點(diǎn)的拉伸、彎折等力學(xué)性能都需嚴(yán)格測試。在大量的現(xiàn)場應(yīng)用中,Chatillon測力計(jì)可以快速精確完成力學(xué)測試,確保部件連接的安全可靠。
● 安全氣囊連接件試驗(yàn):汽車上一般都裝有8至12個安全氣囊,必須確保所有連接點(diǎn)都有效扣緊并且所有的觸點(diǎn)都有效接觸。在部件的開發(fā)階段,汽車連接件系統(tǒng)制造商必須連接件進(jìn)行測試,用于驗(yàn)證力學(xué)以及電氣性能。安全氣囊的電子連接件在扣緊時會發(fā)出特殊的響聲,但是這不足以確保電子線路已經(jīng)連通,為此,制造商必須依賴同步力學(xué)、電氣以及光學(xué)試驗(yàn)。連接件連接時,試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)必須同步測量電流并繪制曲線(表明電氣觸點(diǎn)是否接觸),同時必須對卡扣鎖緊時進(jìn)行錄像。Lloyd材料試驗(yàn)機(jī)可以擴(kuò)展電氣通道,信號可多維紀(jì)錄并分析,提供視頻錄像功能,錄像與力值等信號同步紀(jì)錄并可同步回放。
輪胎的測試
輪胎的構(gòu)成及部件測試:輪胎由天然橡膠、合成橡膠、鋼絲、纖維簾線、炭黑、硫磺等各種材料按照復(fù)雜的流程制備而成。橡膠、鋼絲、纖維簾線都需做拉伸測試,為得到應(yīng)力應(yīng)變,大行程的引申計(jì)必布可少。鋼絲簾布與纖維簾布需要做鋼絲或簾線的抽出測試,標(biāo)準(zhǔn)為GB/T16586。鋼絲簾布和纖維簾布的拉伸測試要求輔助夾具的接觸面為鋸齒型,保證測試過程中材料處于緊固狀態(tài)。鋼絲胎圈的鋼絲的抽出測試,標(biāo)準(zhǔn)為GB/T3513。
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