當(dāng)前位置：首頁 > 行業(yè)應(yīng)用 > 采用 HBK 測(cè)量技術(shù)對(duì)車輛叉形桿進(jìn)行優(yōu)化
在國際“方程式學(xué)生”比賽中，來自全球高校的參賽團(tuán)隊(duì)用自己設(shè)計(jì)、制造的賽車，在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域展開較量。
卡爾斯魯厄應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的 "High Speed Karlsruhe" 團(tuán)隊(duì)一直在尋找新的方法來實(shí)現(xiàn)盡可能快的單圈速度。
挑戰(zhàn)
為了獲得最佳的單圈時(shí)間，低重量對(duì) High Speed Karlsruhe 賽車至關(guān)重要。這可以通過減少非減震部件質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)，包括叉形桿的重量。
解決方案
想法是叉形桿完全由碳纖維增強(qiáng)塑料制成。因此，進(jìn)行了模擬分析，現(xiàn)在必須通過物理拉壓試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
結(jié)果
HBK應(yīng)變片連接到表面，以確定實(shí)際力與模擬結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究結(jié)果為進(jìn)一步整車試驗(yàn)和叉桿的新設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
為了減輕車輛重量，首先 必須減小輪胎和彈簧/減振器之間的非減震部件質(zhì)量。這包括叉形桿，它將轉(zhuǎn)向節(jié)連接到底盤。叉形桿完全由 碳纖維增強(qiáng)塑料 制成，可以帶來以下好處：
為了獲得這些好處，必須詳細(xì)分析叉形桿上的負(fù)載與運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行模擬。同事還需要使用應(yīng)變片進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，以確定實(shí)際與模擬結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
對(duì)于在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，記錄負(fù)載狀況，必須在車輛的控制臂上，沿叉形桿的施力方向安裝應(yīng)變片。這通過 HBK 初學(xué)者安裝套件 非常容易完成。
要正確安裝應(yīng)變片，必須首先用化學(xué)清潔劑 (如. RMS1), 隨后，需用砂紙進(jìn)行表面糙化并用 RMS1 再次清潔。隨后即可用 Z70 快速固化膠 將應(yīng)變片安裝到叉形桿上。
初學(xué)者安裝套件是應(yīng)變實(shí)驗(yàn)的理想工具。此外，隨附的書籍提供了有關(guān)應(yīng)變測(cè)量的技術(shù)信息，在 HBM 網(wǎng)站上您還可獲得詳細(xì)的視頻教程。
在卡爾斯魯厄應(yīng)用科學(xué)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了拉伸和壓縮試驗(yàn)，以測(cè)試應(yīng)變片與碳纖維增強(qiáng)塑料管的材料連接，并評(píng)估是否適用于移動(dòng)車輛
為此，通過一個(gè)專門設(shè)計(jì)的夾緊裝置將控制臂夾在試驗(yàn)機(jī)中，以實(shí)現(xiàn)最佳方式固定控制臂。
用萬用表測(cè)量 HBK 放大器的電壓輸出，然后與拉力試驗(yàn)機(jī)的結(jié)果進(jìn)行比較。
由于一次只使用一個(gè)應(yīng)變片進(jìn)行測(cè)量，因此第二個(gè)應(yīng)變片使用四分之一橋路進(jìn)行熱補(bǔ)償。
根據(jù)線性化原理進(jìn)行測(cè)量，以使試驗(yàn)機(jī)能夠施加不同的力并讀取這些點(diǎn)的負(fù)載。這樣就可以確定應(yīng)變片是否產(chǎn)生與實(shí)驗(yàn)機(jī)相同的力曲線。
進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，從松弛狀態(tài)開始施加張力，增量為5 kN至20 kN。之所以選擇5 kN至20 kN，是因?yàn)樵谙惹暗脑囼?yàn)中，控制臂在>25 kN的條件下受損。
在壓縮試驗(yàn)中，荷載以2.5 kN的增量增加至7.5 kN。在這里，也可以看到一個(gè)相對(duì)的線性進(jìn)程。
在另一次拉伸試驗(yàn)中，控制臂的支座被破壞。然而，可以清楚地看到力曲線的線性。
從試驗(yàn)中獲得的結(jié)果為進(jìn)一步的車輛試驗(yàn)提供了基礎(chǔ)，已考慮采用新設(shè)計(jì)方案。
10年來，卡爾斯魯厄應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的 "High Speed Karlsruhe" 項(xiàng)目一直自主開發(fā)和制造賽車來參加國際學(xué)生方程式比賽。
國際學(xué)生方程式比賽為學(xué)生提供了將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的可能性。目標(biāo)是學(xué)生團(tuán)隊(duì)在一年內(nèi)自主開發(fā)、建造和生產(chǎn)一輛賽車。卡爾斯魯厄應(yīng)用科學(xué)大學(xué)有44名學(xué)生參與此項(xiàng)目。
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