《汽車碰撞試驗設備 可變形壁障技術規(guī)范》編制說明

《汽車碰撞試驗設備可變形壁障技術規(guī)范》（征求意見稿）編制說明團體標準《汽車碰撞試驗設備可變形壁障技術規(guī)范》（征求意見稿）編制說明《汽車碰撞試驗設備可變形壁障技術規(guī)范》（征求意見稿）編制說明《汽車碰撞試驗設備可變形壁障技術規(guī)范》（征求意見稿）編制說明工作簡況（一）任務來源本項目是根據(jù)中國機械工業(yè)聯(lián)合會“關于印發(fā)2023年第一批中國機械工業(yè)聯(lián)合會團體標準制修訂計劃的通知”（機械標〔2023〕18號）進行制定，計劃編號：20230101，項目名稱“汽車碰撞試驗設備可變形壁障技術規(guī)范”，本標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出并歸口，標準起草牽頭單位：襄陽達安汽車檢測中心有限公司，計劃完成時間為2024年1月。（二）主要工作過程預研階段：襄陽達安汽車檢測中心有限公司于2019年11月成立了可變形壁障技術規(guī)范項目研究小組（以下簡稱“項目組”），項目組首先對國內(nèi)外可變形壁障相關標準進行了研究和分析，并于2020年10月至2021年3月分別調(diào)研了國內(nèi)兩家可變形壁障生產(chǎn)廠家，同時對國外相關可變形壁障廠家及產(chǎn)品生產(chǎn)過程進行了研究，了解了廠家的可變形壁障生產(chǎn)線和試驗室，并與廠家相關技術人員進行了技術交流，同時也征求了廠家對于現(xiàn)有標準中相關內(nèi)容的修改建議。根據(jù)前期對標準的分析，與可變形壁障生產(chǎn)廠家進行交流，重點了解了可變形壁障認證試驗方面的內(nèi)容。通過交流發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的標準中關于可變形壁障的規(guī)定存在描述不清晰、內(nèi)容陳舊、可操作性不強等問題。起草階段：調(diào)研完成后，項目組對調(diào)研過程中收集的關于可變形壁障認證試驗的問題進行了匯總整理，結合可變形壁障相關技術要求，制定了標準草稿及可變形壁障驗證試驗大綱（初稿）。2021年6月23日，由襄陽達安汽車檢測中心有限公司組織成立標準起草工作組并召開標準工作組第一次會議，由X家檢測機構、家汽車主機廠及三家可變形壁障生產(chǎn)廠家共同參與，對標準草稿和試驗大綱（初稿）進行了討論，形成了部分修改意見。根據(jù)會議上關于標準草稿和試驗大綱（初稿）所討論的問題，項目組對草稿進行了修改和完善，并確定了本輪驗證試驗的試驗計劃、樣品需求等方面的內(nèi)容，即每個可變形壁障廠家提供三套不同生產(chǎn)批次的樣品用于開展驗證試驗，每套樣品包含動態(tài)和靜態(tài)試驗的樣品。通過與可變形壁障生產(chǎn)廠家技術人員的溝通，項目組設計并加工了靜態(tài)壓縮試驗和黏合強度試驗的夾具。其中靜態(tài)壓縮試驗樣品由廠家直接取樣后寄送，黏合強度試驗樣品由項目組先將夾具寄送給廠家，廠家完成樣品粘接后寄回。在各參與單位的協(xié)助下，項目組在2021年7月至2021年10月開展了驗證實驗。2021年11月至2022年12月，根據(jù)驗證試驗數(shù)據(jù)分析結果，項目組對標準草稿進行了修改與完善，并與中國機械聯(lián)合會主管部門進行了溝通和交流。2023年1月，項目組收到中國機械聯(lián)合會主管部門的修改意見，針對中國機械工業(yè)聯(lián)合會在立項階段的修改建議，項目組對標準草稿進行了多次修改和完善，于2023年7月7日形成團體標準《汽車碰撞試驗設備可變形壁障技術規(guī)范（征求意見稿）及編制說明。（三）主要起草單位及協(xié)作單位本標準起草單位：襄陽達安汽車檢測中心有限公司、中國汽車技術研究中心有限公司、長春汽車檢測中心有限責任公司、上海機動車檢測認證技術研究中心有限公司、招商局檢測車輛技術研究院有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、西安雅西復合材料有限公司、深圳市乾行達科技有限公司、鎮(zhèn)江嘉倍信息技術有限公司、東風汽車集團有限公司技術中心、嵐圖汽車科技有限公司、上汽通用五菱汽車股份有限公司。標準編制原則和主要內(nèi)容（一）標準編制原則本標準編制主要依據(jù)以下兩條原則：（1）編寫結構及格式按《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》（GB/T1.1-2020）的規(guī)定。（2）技術內(nèi)容主要以GB/T3190—2020變形鋁及鋁合金化學成分、GB20071—2006汽車側面碰撞的乘員保護、GB/T20913—20913汽車偏置碰撞的乘員保護等標準作為基礎。對偏置碰撞可變形壁障和側面碰撞移動變形壁障的結構、尺寸和材料要求、性能要求及管理要求做出了詳細規(guī)定。結合前期調(diào)研工作及驗證實驗工作結果，對靜態(tài)試驗、動態(tài)試驗和黏合強度試驗方法做出了詳細規(guī)定。（二）標準的主要內(nèi)容側面碰撞移動變形壁障要求側面碰撞移動變形壁障結構：對側面碰撞移動變形壁障整體結構進行描述，并對可變形壁障安裝尺寸進行了規(guī)定。尺寸和材料要求：對蜂窩鋁塊、前面板和背板的尺寸和材料要求進行了規(guī)定。蜂窩鋁塊性能要求：對側面碰撞移動變形壁障靜態(tài)試驗、動態(tài)試驗及黏合強度試驗要求進行了規(guī)定。偏置碰撞可變性壁障要求偏置碰撞可變性壁障結構：對偏置碰撞可變形壁障整體結構進行描述，并對可變形壁障安裝尺寸進行了規(guī)定。尺寸和材料要求：對主體蜂窩鋁塊、保險杠元件、背板、覆板及保險杠面板的尺寸和材料要求進行了規(guī)定。偏置碰撞可變形壁障性能要求：對偏置碰撞可變形壁障的靜態(tài)試驗和黏合強度試驗進行了規(guī)定。管理要求：對可變性壁障的可追溯性、檢驗要求及工廠檢查相關要求做出了規(guī)定。是否有對應的國家標準或行業(yè)標準本標準沒有對應的國家標準或行業(yè)標準。主要試驗（或驗證）情況1.試驗方案及試驗大綱確定2020年10月至2021年3月，項目組前往國內(nèi)兩個可變形壁障生產(chǎn)廠家現(xiàn)場進行了調(diào)研工作，根據(jù)前期對標準的分析，與生產(chǎn)廠家進行交流，重點了解了可變形壁障認證試驗方面的內(nèi)容。通過交流發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的碰撞國家標準中關于可變形壁障的規(guī)定存在描述不清晰、內(nèi)容陳舊、可操作性不強等問題。調(diào)研完成后，項目組對兩次調(diào)研過程中收集的關于可變形壁障認證試驗的問題進行了匯總整理，然后對標準草稿進行了相應的修改，并根據(jù)現(xiàn)有的側面碰撞和正面偏置碰撞國家標準，制定了可變形壁障試驗大綱，其中側面碰撞試驗可變形壁障(MDB)試驗大綱包括靜態(tài)壓縮試驗、動態(tài)試驗和黏合強度試驗；正面偏置碰撞試驗可變形壁障(ODB)試驗大綱包括靜態(tài)壓縮試驗和黏合強度試驗。在2021年6月23日的標準工作組第一次會議上，各成員單位對驗證試驗方案及試驗大綱進行了討論，項目組根據(jù)會議上關于標準草稿和試驗大綱草稿所討論的問題，項目組對草稿進行了修改和完善，并確定了驗證試驗的試驗計劃、樣品需求等方面的內(nèi)容，其中靜態(tài)試驗在襄陽達安汽車檢測中心有限公司進行，動態(tài)試驗在中國汽車技術研究中心有限公司進行。每個可變性壁障廠家提供三套不同生產(chǎn)批次的樣品用于開展驗證試驗，每套樣品包含動態(tài)和靜態(tài)試驗的可變性壁障樣品。2.驗證試驗開展情況2021年6月至2021年7月，通過與可變形壁障生產(chǎn)廠家技術人員的溝通，項目組設計并加工了靜態(tài)壓縮試驗和黏合強度試驗的夾具。其中靜態(tài)壓縮試驗樣品由廠家直接取樣后寄送，黏合強度試驗樣品由項目組先將夾具寄送給廠家，廠家完成樣品粘接后寄回。項目組按照計劃，于2021年7月至2021年8月在襄陽達安汽車檢測中心有限公司完成了三個廠家的靜態(tài)試驗及黏合強度試驗，于2021年8月至2021年10月在中國汽車技術研究中心有限公司動態(tài)試驗。側面碰撞移動變形壁障靜態(tài)試驗側面碰撞移動變形壁障靜態(tài)試驗樣品為經(jīng)過預壓縮后的蜂窩鋁塊，如圖1所示，按照標準草稿附錄C的規(guī)定進行靜態(tài)試驗，試驗過程中樣品的安裝情況如圖2所示，試驗后樣品情況如圖3所示。圖1側面碰撞移動變形壁障靜態(tài)試驗樣品圖2側面碰撞移動變形壁障靜態(tài)試驗樣品安裝情況圖3側面碰撞移動變形壁障靜態(tài)試驗樣品（試驗后）項目組在襄陽達安汽車檢測中心有限公司共進行了三個廠家的總計36個樣品的側面碰撞移動變形壁障靜態(tài)試驗，其中A廠家有2個樣品符合要求，10個樣品不符合要求，B廠家有11個符合要求，1個不符合要求，C廠家由于樣品未進行預壓縮，全部樣品結果均不符合要求。典型的1號塊&3號塊、2號塊、4號塊、5號塊&6號塊的靜態(tài)試驗力-變形曲線如圖4~圖7所示。圖41號塊&3號塊靜態(tài)試驗力-變形曲線圖52號塊靜態(tài)試驗力-變形曲線圖64號塊靜態(tài)試驗力-變形曲線圖75號塊&6號塊靜態(tài)試驗力-變形曲線偏置碰撞可變形壁障靜態(tài)試驗偏置碰撞可變形壁障靜態(tài)試驗的試驗樣品為基于可變性壁障原材上切取的尺寸為(150×150×50)mm的蜂窩鋁塊，如圖8所示，按照標準草稿附錄C的規(guī)定進行靜態(tài)試驗，試驗過程中樣品的安裝情況如圖9所示，試驗后樣品情況如圖10所示。圖8偏置碰撞可變形壁障靜態(tài)試驗樣品圖9偏置碰撞可變形壁障靜態(tài)試驗樣品安裝情況圖10偏置碰撞可變形壁障靜態(tài)試驗樣品（試驗后）項目組共進行了三個廠家的共計18套樣品的驗證試驗。其中A廠家有4套樣品符合要求，2套樣品不符合要求，B、C廠家的樣品均不符合要求，通過分析樣品狀態(tài)得出可能的原因是樣品未進行預壓處理。側面碰撞移動變形壁障動態(tài)試驗側面碰撞移動變形壁障動態(tài)試驗的樣品為完整的可變形壁障，按照標準草稿附錄D的規(guī)定進行動態(tài)試驗，試驗前樣品安裝情況如圖11所示，試驗后樣品情況如圖12所示。圖11側面碰撞移動變形壁障動態(tài)試驗樣品安裝情況圖12側面碰撞移動變形壁障動態(tài)試驗樣品（試驗后）項目組共進行了兩個廠家的共計6個樣品的驗證試驗，其中A廠家的三個樣品均不符合要求，每個樣品都存在部分蜂窩鋁塊的力-變形曲線及耗散能量超出標準要求范圍的情況。B廠家的三個樣品均符合標準要求。某合格樣品的各蜂窩鋁塊的力-變形曲線如圖13~圖19所示，耗散能量及變形量見表1。圖131號塊動態(tài)試驗力-變形曲線圖142號塊動態(tài)試驗力-變形曲線圖153號塊動態(tài)試驗力-變形曲線圖164號塊動態(tài)試驗力-變形曲線圖175號塊動態(tài)試驗力-變形曲線圖186號塊動態(tài)試驗力-變形曲線圖19MDB整體動態(tài)試驗力-變形曲線

表1側面碰撞移動變形壁障動態(tài)試驗耗散能量及變形量項目試驗結果標準要求范圍是否符合要求1號塊耗散能量（kJ）8.477.5-11.5符合2號塊耗散能量（kJ）14.7513-17符合3號塊耗散能量（kJ）8.937.5-11.5符合4號塊耗散能量（kJ）4.633-5符合5號塊耗散能量（kJ）3.602.5-4.5符合6號塊耗散能量（kJ）3.772.5-4.5符合MDB整體耗散能量（kJ）44.1542-48符合變形量（mm）326.79310-350符合黏合強度試驗黏合強度試驗樣品為矩形鋁板、蜂窩鋁塊和黏合劑組成的夾層結構，蜂窩鋁塊尺寸為寬100mm、高100mm、厚15mm，試驗中使用的蜂窩鋁塊應代表可變形壁障的特性。項目組完成試驗樣件的設計和加工后寄送給可變形壁障生產(chǎn)廠家進行蜂窩鋁塊的粘接，組成完整的試驗樣品，如圖20所示。試驗前樣品安裝情況如圖21所示。圖20黏合強度試驗樣品圖21黏合強度試驗樣品安裝情況項目組共進行了三個廠家的總計18次黏合強度試驗，其中A廠家有4個樣品符合要求，2個樣品不符合要求，B廠家和C廠家的樣品均符合要求。18次試驗的失效模式均符合標準要求，共出現(xiàn)了7種失效模式，各種失效模式的次數(shù)見表2，各失效模式示意圖見圖22~圖28。表2黏合強度試驗失效模式統(tǒng)計表序號失效形式次數(shù)1上膠層失效22下膠層失效43上、下膠層均失效14夾芯和上膠層均失效15夾芯和下膠層均失效36夾芯和上、下膠層均失效57夾芯失效2圖22上膠層失效圖23下膠層失效圖24上、下膠層均失效圖25夾芯和上膠層均失效圖26夾芯和下膠層均失效圖27夾芯和上、下膠層均失效圖28夾芯失效標準中涉及專利的情況本標準經(jīng)評估不涉及專利問題。預期達到的社會效益等情況對于汽車碰撞試驗用可變形壁障，截止目前，中國尚沒有該領域的國家標準、行業(yè)標準或團體標準，由于標準的缺失，長期以來，不僅進口的汽車碰撞試驗用可變形壁障在國外完成檢測，也迫使國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的汽車碰撞試驗用可變形壁障必須到國外去完成檢測認證，這不僅提高了國內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品的認證成本，降低了生產(chǎn)效率；某種意義而言，也使中國的汽車碰撞可移動壁障行業(yè)陷入了被國外“卡脖子”的困境?；诖耍叫柚贫ㄖ袊约旱钠嚺鲎苍囼炗每勺冃伪谡系臉藴?，以填補汽車可變形壁障領域的標準空白，推動汽車安全性能的提高保證汽車碰撞試驗結果