对仪表板进行高速冲击测试

在汽车领域，乘客安全是关键，推动着研究开发以及质量控制程序的发展。每个关键部件都必须经过测试。近年来，汽车制造商一直在寻求汽车内饰设计的新颖独特功能。除了美观之外，一切都必须符合精确的技术规格；强度、耐久性和安全相关性能是主要的测试属性。

仪表板及其周边部件，如方向盘、转向柱开关和安全气囊，是最关键的部件之一。在发生事故时，仪表板将吸收大量冲击能量，必要时安全气囊会展开。仪表板的设计旨在最小化和吸收冲击，因此由不同的特定塑料部件构成：通常包括泡沫衬垫和 PVC 外罩。在安全气囊展开过程中，PVC 外罩会破裂，乘客可能会被弹射的碎片所伤。针对这个问题，车企正在开发越来越好的 PVC 外罩。我们被要求测试多个试样，包括完整的仪表板和具有不同特性的样板。我们在不同温度下进行了高速冲击测试，以了解 PVC 外罩的破裂方式。

在此测试中，我们使用了配备可选高能量系统的 CEAST 9350 落锤冲击试验系统。该仪器配备了22 kN 压电传感器和20 mm 半球形冲头。使用 DAS 64K 数据采集系统和 Visual Impact 软件进行数据保存和分析。完整的仪表板被固定在定制支架上，使冲头轨迹与所需冲击点对齐。试样在带有气动夹具的标准支架上进行测试。落锤冲击试验系统的恒温室用于产生不同的测试条件，在本例中从室温降至 -35°C。可用温度范围从 +150°C 到 -70°C。冲击速度设定为 24 m/s（相当于 86 kph 或 53 mph），数据采集窗口为 20 ms。

该软件显示了详细的冲击曲线，通常以力对变形的方式排列。我们观察到在峰值后出现脆性断裂，随后在裂纹扩展过程中吸收的能量有限。峰值力、速度、减速度、变形量及吸收能量均为可供分析的参数。冲击后还对试样进行了目视检查。各种试样显示出不同程度的裂纹扩展和碎片脱落。由于行为需要在整个应用范围内（从炎热到寒冷天气）都符合规格，因此对温度的影响进行了研究。低温是最关键的且最常被测试的，因为它们往往会导致更脆的行为。