FR2995997A1

FR2995997A1 - Dispositif et procede de crash test frontal.

Info

Publication number: FR2995997A1
Application number: FR1259002A
Authority: FR
Inventors: Said Benane; Maxime Bouillon
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-03-28
Anticipated expiration: 2032-09-25
Also published as: FR2995997B1

Abstract

L'invention a trait à un dispositif (4) pour essai d'impact avec une caisse (6) de véhicule, comprenant un bâti et plusieurs éléments d'impacts (20, 22, 24, 26) faisant saillie du bâti et aptes à prendre appui sur des éléments structurels de la caisse (6), telles que le brancard (14), le support de pompe de frein (28), le longeron (8) et/ou le renfort latéral côté habitacle (16). L'invention a trait également à un procédé d'essai d'impact où la caisse (6) est soutenue en porte-à-faux à une partie arrière et coupée transversalement à une partie avant de manière à présenter les éléments structurels (8, 14, 16, 28) au dispositif d'impact (4). Ce dernier est mis en mouvement vers la caisse (6).

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE CRASH TEST FRONTAL L'invention a trait aux essais d'impact ou de choc frontal d'un véhicule. Plus particulièrement, l'invention a trait à un dispositif pour essai d'impact avec une caisse de véhicule, et à un procédé d'essai d'impact avec une caisse de véhicule.

Le document de brevet JP 2006023118 A divulgue un dispositif pour essai d'impact avec un véhicule, comprenant une plateforme mobile en translation sur laquelle une caisse ou portion de caisse de véhicule peut être fixée. La plateforme comprend des roues, une barrière d'impact généralement perpendiculaire et des moyens de fixation de la caisse ou portion de caisse de véhicule. La barrière d'impact comprend une structure rigide avec une ou plusieurs couches de nids d'abeille destinées à contrôler les caractéristiques de l'impact. Elle est par ailleurs montée sur un support apte à être disposé à différentes positions le long des bords de la plateforme. Lors d'un essai d'impact, la barrière d'impact entre en contact avec la caisse ou portion de caisse de véhicule fixée sur la plateforme. L'objectif de ce dispositif est de permettre de réaliser des essais d'impact sur une caisse de véhicule à moindre coût. La transmission des efforts d'impact entre la barrière d'impact et la portion de caisse du véhicule est homogène. Si l'on s'intéresse à la déformation de la partie avant du véhicule, c'est-à-dire celle correspondant au compartiment moteur, il est alors nécessaire de prévoir la caisse complète du véhicule. L'effet de diminution de coût des essais d'impact avec cet enseignement apparait par conséquent être limité. Le document de brevet EP 2 447 695 Al divulgue un autre dispositif pour essai d'impact. Plus précisément, il s'agit d'un dispositif pour essai d'impact sur une cabine de camion. Il comprend un trolley ou plateforme roulante sur laquelle est montée une cabine de camion. La plateforme est alors déplacée vers une barrière fixe configurée pour générer un impact sur la partie avant de la cabine de camion. Des moyens de déformation situés à hauteur de la plateforme coopèrent avec des moyens correspondants de la barrière. Ils sont destinés à correspondre, d'un point de vue déformation dynamique, au châssis du camion sur lequel la cabine est destinée à être montée. Similairement à l'enseignement précédent, l'objectif de ce dispositif est de permettre de réaliser des essais d'impact à moindre coût. Cet enseignement est cependant essentiellement limité aux structures de camion.

L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de permettre une étude plus fine des déformations d'un véhicule et ce à un coût réduit. L'invention a pour objectif de permettre dans un délai plus court l'étude en déformation suite à un impact d'une structure de véhicule. L'invention a pour objet un dispositif pour essai d'impact avec une caisse de véhicule, comprenant: un bâti apte à supporter un impact avec au moins une portion avant de la caisse à une vitesse relative supérieure à 50 km/h; remarquable en ce que le dispositif comprend plusieurs éléments d'impacts faisant saillie du bâti et aptes à prendre appui sur des parties prédéfinies et distinctes de la caisse. Le bâti comprend préférentiellement une surface de montage généralement verticale. Il peut également comprend une plaque support horizontale. Selon un mode avantageux de l'invention, au moins un des éléments d'impact présente une surface d'impact généralement plane et perpendiculaire à la direction d'impact, la surface d'impact étant préférentiellement supportée par une poutre s'étendant essentiellement dans la direction de l'impact depuis le bâti. Selon un mode avantageux de l'invention, un des éléments d'impacts comprend une chape s'étendant essentiellement dans la direction de l'impact depuis le bâti et soutenant une roue de véhicule. La roue correspond préférentiellement en dimension à celle du véhicule à l'essai. Selon un mode avantageux de l'invention, les éléments d'impact sont configurés et disposés sur le bâti de manière à pouvoir entrer en contact avec au moins deux des éléments suivants d'un côté avant de la caisse: le brancard, le support du dispositif de commande de frein, le renfort latéral situé au dessus de la roue et devant le pied avant de ladite caisse, et le longeron situé derrière la roue. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif comprend des moyens de déplacement aptes à générer l'impact avec le véhicule à l'arrêt. Ces moyens peuvent être un trolley. L'invention a également pour objet un procédé d'essai d'impact avec une caisse de véhicule, comprenant les étapes suivantes: (a) mise à disposition d'un dispositif d'impact et de la caisse; (b) mise en mouvement relatif de la caisse par rapport au dispositif en vue de générer un impact avec l'avant de la caisse; remarquable en ce que le dispositif d'impact est conforme à l'invention. L'impact a lieu préférentiellement avec une portion de l'avant de la caisse, plus préférentiellement avec une moitié gauche ou droite. La roue avant de la caisse correspondant à la portion subissant l'impact est préférentiellement absente. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape (b), la caisse est à l'arrêt et le dispositif d'impact est mis en mouvement vers l'avant de la caisse jusqu'à l'impact.

Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape (a), la partie avant de la caisse correspondant au compartiment moteur est coupée transversalement de manière à présenter au moins un des éléments suivants d'un côté du véhicule: le brancard, le support du dispositif de commande de frein, le renfort latéral situé au dessus de la roue et devant le pied avant, et le longeron situé derrière la roue.

Selon un mode avantageux de l'invention, l'extrémité libre du brancard de la caisse résultant de la coupe transversale de la partie avant est chaussée d'un renfort. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape (a), la caisse est coupée transversalement à une position située en arrière des pieds milieux de la caisse du véhicule, la caisse étant fixée à un support au niveau de ladite coupe. La caisse est préférentiellement maintenue en porte-à-faux par le support. La découpe en arrière des pieds milieux de la caisse est préférentiellement à une portion longitudinale de la caisse comprenant le toit. Les mesures de l'invention permettent de réaliser des procédures de crash-test à faible coût en vue d'étudier le comportement de la structure du véhicule. Plus particulièrement, les mesures de l'invention présentent l'avantage de pouvoir réaliser des essais de structure à court délai et tôt dans le processus de conception d'un nouveau véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un véhicule soumis à un essai d'impact contre une barrière fixe, conformément à l'état de la technique ; - la figure 2 est une vue de côté de la partie avant de la structure ou caisse d'un véhicule tel que celui de la figure 1, illustrant la transmission des efforts d'impact frontal ; - la figure 3 est une vue en perspective de la partie avant gauche de la caisse d'un véhicule en contact avec un dispositif d'impact conforme à l'invention ; - la figure 4 est une vue de côté d'une caisse de véhicule préparée pour subir un essai d'impact conforme à l'invention ; - la figure 5 est une vue de face du dispositif d'impact conforme à l'invention ; - la figure 6 est une vue de côté d'un dispositif d'impact conforme à l'invention et d'une caisse de véhicule soumise à un essai d'impact conforme à l'invention. La figure 1 illustre un essai d'impact, dénommé usuellement « crash test ». Un véhicule 102, plus précisément sa caisse 106 équipée de roues et d'un minimum d'équipements, est déplacée longitudinalement en marche avant vers une barrière fixe 104. Cette dernière comprend essentiellement un bâti généralement vertical et une ou plusieurs structures en nid d'abeilles. Ces structures sont déformables et constituent un absorbeur d'énergie cinétique calibrée. Elles comprennent habituellement plusieurs blocs superposés. Le bloc avant peut présenter une pression d'écrasement essentiellement constante, alors que le bloc central peut présenter des zones à résistance progressive en fonction de l'écrasement. L'impact généré à la figure 1 a pour effet de charger le côté avant gauche, comme cela est illustré à la figure 2. A la figure 2, seuls les éléments structurels du côté avant gauche de la caisse du véhicule sont illustrés. On peut observer que les efforts de l'impact frontal s'exercent essentiellement sur le brancard 114, sur la roue 112 et sur le renfort avant côté habitacle 116. Ces efforts sont symbolisés par les trois flèches le plus à gauche à la figure 2. Lors de l'impact, la roue se déplace vers l'arrière et peut également se déformer, pour venir alors en contact avec la partie avant du longeron 108 en bas de caisse. Les efforts de l'impact peuvent également s'exercer sur la platine de fixation de la pompe du dispositif de freinage, comme cela sera détaillé en relation avec la figure 3. Toujours en référence à la figure 2, la part des efforts de l'impact exercée au renfort avant côté habitacle 116 est alors transmise au montant de pare-brise 110 et à la porte. La porte n'étant pas représentée, les efforts qu'elle transmet ont été représentés par la flèche référencée 118. Ces efforts sont alors transmis au pied milieu de la caisse du véhicule. La figure 3 illustre la partie avant gauche de la caisse du véhicule préparée pour subir un essai d'impact conforme à l'invention. Elle illustre également les éléments d'impact du dispositif d'essai d'impact conforme à l'invention. Il est à noter que la caisse, hormis sa préparation qui va être décrite, correspond essentiellement à celle des figures 1 et 2. Les mêmes signes de référence que ceux des figures 1 et 2 sont utilisés pour les mêmes éléments, ces signes étant toutefois minorés de 100 afin de bien distinguer l'invention. Des signes de références spécifiques sont utilisés pour les éléments non présents aux figures 1 et 2.

La partie avant de la caisse 6 du véhicule a été coupée transversalement, comme cela est visible à la figure. De plus, la roue avant correspondant au côté illustré, en l'occurrence le côté gauche, a été enlevée. On peut ainsi bien y identifier le brancard 14 et le support de fixation de la pompe du dispositif de freinage 14. Le renfort avant côté habitacle 16 n'est pas visible compte tenu de l'angle de vue de la figure.

La figure 3 illustre également les éléments d'impact du dispositif utilisé pour l'essai d'impact du véhicule. Le dispositif 4 comprend en effet, outre un bâti non représenté à la figure 3 et similaire à celui du dispositif 104 correspondant de la figure 1, une série d'éléments d'impact 20, 22, 24 et 26 destinés à entrer en contact avec des éléments structurels spécifiques de la caisse du véhicule. En effet, l'élément d'impact 20 vient en contact avec le support 14 de la pompe du dispositif de freinage, l'élément d'impact 22 vient en contact avec une portion de la caisse comprenant le renfort avant côté habitacle 16, l'élément d'impact 26 vient en contact avec le brancard 14 et l'élément d'impact 24 vient en contact avec la partie avant du longeron 8 en bas de caisse (peu visible à la figure 3). Les éléments d'impact 20, 22 et 26 comportent, chacun, une surface de contact essentiellement plane et perpendiculaire à la direction d'impact. Ces surfaces sont reliées au bâti par des tronçons de poutre ou de profilé comme cela sera détaillé en relation avec la figure 2 99599 7 6 5. L'élément d'impact 24 présente lui une forme sensiblement différente. Il comprend en effet une chape partiellement illustrée à la figure 3, supportant une roue de taille et construction similaire voire identique à celle du véhicule. La préparation de la caisse et la configuration du dispositif d'impact, telles 5 qu'illustrées à la figure 3 permettent de réaliser un mise en charge des éléments structurels principaux de manière à pouvoir partir d'une caisse ou portion de caisse essentiellement nue. La figure 4 illustre les découpes de la caisse 6 qui sont opérées en vue de réaliser l'essai d'impact selon l'invention. La caisse 6 est en effet découpée 10 transversalement à sa partie avant, plus précisément essentiellement au milieu de la partie correspondant au compartiment moteur. Cette première découpe est représentée par la ligne 30. Elle fractionne la doublure d'aile avant directement à l'avant du renfort avant côté habitacle, ainsi que le brancard (non visible sur cette figure). La caisse 6 peut également être coupée transversalement à l'arrière des 15 pieds milieux. Cette deuxième découpe est représentée par la ligne 32. L'objectif de cette deuxième découpe est de permettre la fixation de la partie restante de la caisse sur un support généralement vertical, par exemple par soudure. La caisse peut alors être maintenue en porte-à-faux en vue de lui faire subir un essai d'impact. La figure 5 illustre le dispositif d'impact 4, comprenant essentiellement un bâti 34 20 sous forme de plaque support verticale, et les éléments d'impact 20, 22, 24 et 26 décrits en relation avec la figure 3. On peut observer, à la figure 5, les faces de contact des éléments d'impact 20, 22 et 26, ainsi que la roue soutenue par une chape de l'élément d'impact 24. On peut également observer que ces différents éléments sont distincts l'un de l'autre et couvrent des surfaces réduites. Leur 25 agencement peut être modulé et adapté au véhicule à tester. Les surfaces de contact des éléments d'impact peuvent être à des distances différentes du bâti, notamment de manière à ce qu'elles entrent toutes en contact avec les zones respectives de la caisse essentiellement en même temps. Alternativement, le positionnement selon la direction d'impact des éléments d'impact peut être réalisé 30 de manière à ce qu'ils entrent en contact avec leurs zones respectives selon un ordre donné, et ce après des déformations données.

Des capteurs d'effort peuvent être logés dans les éléments d'impact. Ils peuvent également comprendre des moyens de déformation calibrés tels que des structures à nids d'abeilles. La figure 6 illustre la caisse du véhicule après un essai d'impact. La caisse 6 est fixée à sa partie arrière découpée à un support 36 généralement vertical. Elle est ainsi maintenue en porte-à-faux, similairement à une poutre horizontale encastrée. Le dispositif d'impact 4 est monté sur un chariot (non visible) lesté d'une masse. Le chariot est alors déplacé en translation rectiligne vers l'avant de la caisse 6 de sorte à ce que les éléments d'impacts 20, 22, 24 et 26 entrent en contact avec les zones correspondantes de la caisse.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif (4) pour essai d'impact avec une caisse (6) de véhicule, comprenant : un bâti (34) apte à supporter un impact avec au moins une portion avant de la caisse à une vitesse relative supérieure à 50 km/h ; caractérisé en ce que le dispositif comprend plusieurs éléments d'impacts (20, 22, 24, 26) faisant saillie du bâti (34) et aptes à prendre appui sur des parties prédéfinies et distinctes (8, 14, 16, 28) de la caisse (6).
2. Dispositif (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments d'impact (20, 22, 26) présente une surface d'impact généralement plane et perpendiculaire à la direction d'impact, la surface d'impact étant préférentiellement supportée par une poutre s'étendant essentiellement dans la direction de l'impact depuis le bâti (34).
3. Dispositif (4) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un des éléments d'impacts (24) comprend une chape s'étendant essentiellement dans la direction de l'impact depuis le bâti (34) et soutenant une roue de véhicule.
4. Dispositif (4) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments d'impact (20, 22, 24, 26) sont configurés et disposés sur le bâti (34) de manière à pouvoir entrer en contact avec au moins deux des éléments suivants d'un côté avant de la caisse (6) du véhicule : le brancard (14), le support du dispositif de commande de frein (28), le renfort latéral (16) situé au dessus de la roue et devant le pied avant de la caisse, et le longeron (8) situé derrière la roue.
5. Dispositif (4) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement aptes à générer l'impact avec la caisse à l'arrêt.
6. Procédé d'essai d'impact avec une caisse (6) de véhicule, comprenant les étapes suivantes : (a) mise à disposition d'un dispositif d'impact (4) et de la caisse (6) ; (b) mise en mouvement relatif de la caisse (6) par rapport au dispositif (4) en 5 vue de générer un impact avec l'avant de la caisse ; caractérisé en ce que - le dispositif d'impact (4) est conforme à l'une des revendications 1 à 5.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'à l'étape (b), la caisse 10 (6) est à l'arrêt et le dispositif d'impact (4) est mis en mouvement vers l'avant de la caisse (6) jusqu'à l'impact.
8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'à l'étape (a), la partie avant de la caisse correspondant au compartiment moteur est 15 coupée transversalement de manière à présenter au moins un des éléments suivants d'un côté du véhicule : le brancard (14), le support du dispositif de commande de frein (28), le renfort latéral (16) situé au dessus de la roue et devant le pied avant et le longeron (8) situé derrière la roue.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité libre du brancard (14) de la caisse (6) résultant de la coupe transversale de la partie avant du véhicule est chaussée d'un renfort.
10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'à l'étape 25 (a), la caisse est coupée transversalement à une position située en arrière des pieds milieux de ladite caisse, la caisse étant fixée à un support (36) au niveau de ladite coupe.