[发明专利]一种评估碰撞过程中最大冲力的方法

摘要

本发明公开了一种评估碰撞过程中最大冲力的方法，包括第一光电耦合器、第二光电耦合器和计时器，所述第一光电耦合器包括第一光源和第一光敏元件，第二光电耦合器包括第二光源和第二光敏元件，第一光电耦合器和第二光电耦合器均连接至计时器，测试件穿过第一光电耦合器和第二光电耦合器产生的脉冲信号作为计数器的闸门，得到计数值N_x，第一光电耦合器的第二光电耦合器距离为定距L。本发明装置结构简单，通过两个光电式耦合器就可以评估待测物体的强度。

主权项

1.一种评估碰撞过程中最大冲力的方法，其特征在于：所述方法应用于评估碰撞过程中最大冲力的装置，所述装置包括框体、后挡板、电机转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一转轴、第一滑轨、第一绕线轮、第一固定块、第一滑块、第一光源、第二滑块、第二光源、凹型支架、电机、第二固定块、第二光敏元件、第一轴承座、第二绕线轮、第二轴承座、第一拉绳、第二拉绳、第一弹簧、第二滑轨、第二弹簧、第三滑块、第一光敏元件、第四滑块和计时器，框体的前后侧壁中心位置固定设置有凹型支架，凹型支架的右侧固定设置有电机，电机的电机转轴上固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮连接第一转轴，第一转轴两端分别连接第一轴承座和第二轴承座，第一转轴上固定设有第一绕线轮，框体的前侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第一滑轨，第一滑轨上嵌有第一滑块和第二滑块，第一滑块上设置有第一光源，第二滑块上设置有第二光源，第一拉绳的一端连接至第一绕线轮，另一端连接第一滑块和第二滑块，第二滑块的侧壁上连接有拉力弹簧，拉力弹簧另一端连接第一固定块，后挡板与框体的前侧壁铰链连接，第一转轴的另一端固定设有第二绕线轮，框体的后侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第二滑轨，第二滑轨上嵌有第三滑块和第四滑块，第三滑块上设置有第一光敏元件，第四滑块上设置有第二光敏元件，第二拉绳的一端连接至第二绕线轮，另一端连接第三滑块和第四滑块，第四滑块的一侧壁上连接有第二弹簧，第二弹簧另一端连接第二固定块，框体的后侧壁末端与后挡板活动连接，第一光敏元件和第二光敏元件均连接至计时器，测试件穿过第一光敏元件和第二光敏元件产生的脉冲信号作为计数器的闸门，得到计数值N_x，第一光敏元件与第二光敏元件距离为定距L；所述方法包括如下步骤：步骤一：将待测的物体受力面放置在第一光敏元件与第二光敏元件的右侧；步骤二：将测试件以一定的速度撞击待测的物体，先经过第一光敏元件，然后经过第二光敏元件，与待测的物体撞击后，再依次经过第二光敏元件和第一光敏元件，求解两次经过第一光敏元件和第二光敏元件的延时和v₁₀和v₁，其中，v₁₀为测试件撞击待测的物体前的速度，v₁为测试件撞击待测的物体后的速度，为发生碰撞前经过第一光敏元件和第二光敏元件之间路程的时间，为发生碰撞后经过第一光敏元件和第二光敏元件之间路程的时间；步骤三：根据测试得出的v₁₀和v₁求解恢复系数e、最大冲力F_max和碰撞接触时间τ_c；所述步骤三中最大冲力F_max的求解方法为：其中，n为测试件与待测的物体的平均材料形体常数，M为测试件和待测的物体的折算质量，其中，m₁为测试件的质量，m₂为待测的物体质量；所述步骤三中恢复系数e的求解方法为：其中，m₁为测试件的质量，m₂为待测的物体质量；所述步骤三中碰撞接触时间τ_c的求解方法具体为：