Dans le système de sécurité de conduite de moto et de vélo électrique, le test de performance énergétique d'absorption d'impact selon la norme GB 811 - 2022 "moto, casque d'équipage de vélo électrique" joue un rôle irremplaçable. La machine d'essai de performance énergétique d'absorption d'impact en tant qu'équipement de base pour effectuer cet essai, son principe de fonctionnement implique une profonde connotation scientifique et technique, ce qui est important pour l'évaluation précise des performances de sécurité du casque.
1. Idées de conception pour simuler des scènes de collision réelles
Le premier objectif de conception de la machine d'essai de performance d'énergie de collision d'absorption de casque est la simulation hautement réaliste de scénarios complexes lorsque la moto et le cycliste de vélo électrique rencontrent une collision. Dans un accident réel, la tête d'un cycliste peut entrer en collision avec divers types d'objets à différents angles et à différentes vitesses, et la machine d'essai doit réduire ces situations de collision aussi diverses que possible.
En prenant l'exemple d'un impact de chute libre, la machine d'essai, par l'intermédiaire d'un dispositif de libération spécifique, tire la forme de tête simulée portant le casque à la hauteur spécifiée par la norme, puis la laisse tomber librement, entrant en collision avec l'enclume de différents matériaux, formes ci - dessous. Pour les casques des catégories A1 et A2, une vitesse d'impact de 6,0 M / S (hauteur de chute théorique de 1835 mm) peut être appliquée pour frapper une enclume plate en acier; Les casques de catégorie A3 frappent les enclumes hémisphériques en acier à la même vitesse. Avec un tel réglage, simulez l'état dans lequel la tête entre en collision avec un objet isoplan ou hémisphérique similaire au sol lorsque le cycliste roule à grande vitesse et tombe. Par exemple, à l'aide d'un dispositif pendulaire, vous pouvez simuler une scène de collision latérale, le pendule oscille à une certaine vitesse initiale et frappe le type de tête du casque, afin d'examiner les performances du casque sous l'impact latéral.
2. Simulation de transfert d'énergie basée sur la dynamique des chocs
De la théorie professionnelle de la dynamique d'impact, lorsque le casque entre en collision avec l'enclume instantanément, une force d'impact énorme est transmise au casque en très peu de temps. La machine d'essai utilise habilement ce principe pour simuler des forces d'impact de différentes intensités en contrôlant avec précision les paramètres du dispositif d'impact.
Les composants clés de l'appareil d'impact, tels que la tête d'impact qui peut être contrôlée avec précision, sont capables de frapper le casque à une vitesse et un angle prédéfinis. Sa précision de contrôle de la vitesse Ji est élevée, par exemple lorsque la vitesse d'impact spécifiée est déterminée dans la plage de qian10mm - 60mm où l'impact s'est produit et n'est pas inférieure à 95% de la vitesse théorique. Au cours d'un impact, l'énergie est transmise de la source d'impact (par exemple, la forme de la tête en chute libre, le pendule, etc.) au casque, et le matériau du casque et sa structure commencent à jouer le rôle d'absorber et de disperser l'énergie. La machine d'essai réalise des simulations de différents niveaux d'énergie et formes d'impact en ajustant les paramètres tels que la masse de la tête d'impact, la forme, ainsi que la hauteur de libération, la longueur du pendule par rapport à l'angle initial, ce qui permet une étude complète de la capacité du casque à absorber L'énergie d'impact dans diverses conditions d'impact possibles.
3. Système d'acquisition et d'analyse de données de capteur
Tout au long de l'impact, afin d'obtenir des données critiques sur la performance du casque en termes d'absorption d'énergie d'impact, la machine d'essai est équipée d'un système avancé d'acquisition et d'analyse de données de capteurs. Le système est comme le « système nerveux» d'une machine d'essai, capable de détecter et d'enregistrer en temps réel et avec précision divers changements de grandeurs physiques.
Le capteur d'accélération est l'un des composants centraux. Dans la méthode d'essai de collision à capteur d'accélération Uniaxial, on utilise un type de tête équipé d'un capteur d'accélération Uniaxial qui mesure en temps réel l'accélération transmise au type de tête à l'instant de l'impact. Dans la méthode d'essai de collision du capteur d'accélération triaxial (Arbitrage), le capteur d'accélération triaxial peut capturer les changements d'accélération du type de tête dans les trois directions x, y et Z. Ces capteurs sont capables de mesurer avec précision les pics d'accélération sur des temps extrêmement courts, ainsi que les temps d'action lorsque l'accélération dépasse certains seuils, tels que 150g, 200g. L'analyse de ces données permet une compréhension intuitive de l'effet de ralentissement du casque sur la force d'impact en cas de collision. Par exemple, selon la norme GB 811 - 2022, le pic d'accélération du casque de catégorie A n'est pas supérieur à 300 g, le temps d'action de l'accélération supérieure à 150 g est limité en conséquence, les données collectées par le capteur peuvent être directement alignées avec la norme pour déterminer si le casque est conforme.
En plus du capteur d'accélération, la machine d'essai peut également être équipée d'autres équipements tels que des capteurs de déplacement pour mesurer la quantité de déformation du casque lors d'un impact. En analysant la quantité de déformation, il est possible de mieux comprendre les propriétés d'amortissement et la stabilité structurelle du matériau du casque. Les données acquises par ces capteurs, après traitement par un amplificateur de signal, sont transmises à une carte d'acquisition de données et sont finalement stockées, analysées et traitées par un ordinateur. Le logiciel informatique est capable de tracer des courbes détaillées d'accélération - temps, de quantité de déformation - temps, etc., fournissant aux chercheurs et aux inspecteurs une référence intuitive et complète aux données afin d'évaluer en profondeur les performances supérieures et inférieures du casque pour absorber l'énergie de collision.
En simulant des scénarios de collision réels, en réalisant des simulations de transfert d'énergie basées sur les principes de la dynamique de l'impact et en utilisant des systèmes avancés d'acquisition et d'analyse de données de capteurs, la machine d'essai de performance d'énergie de collision absorbante fournit des moyens d'essai fiables et précis pour les essais de performance d'énergie de collision absorbante selon la norme GB 811 - 2022, jouant un rôle clé dans la sécurité de conduite des motos et des vélos électriques.