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安全带已经锁住,乘员的约束力接下来去了哪里?沿着织带往结构里追,会经过导向件、端部连接、锁扣、座椅或者车身。固定点法规关注的,就是这些力进入车辆以后,连接和支承结构能否在规定条件下承受它们,并保留需要的约束几何。
因此,固定点的工作不能缩成检查几颗螺栓。螺栓、支架、座椅骨架和地板连接,都可能在同一条传力路径上。安全带总成本身有相应的性能证据,也不能直接代替这一整条结构路径的验证。
先看一套上导向件装在靠背上的三点式安全带。肩带作用会进入靠背,再经过调角和锁止机构传向座垫骨架;锁扣和下固定点附近的力,也进入座椅。滑轨、固定脚和地板连接最终共同承受这些作用。如果把上导向件改到车身上,一部分载荷就会直接进入车身。两者都叫三点式安全带,却可能让座椅承受不同的作用。
这里还有一个容易混淆的词,叫有效固定点。实际固定点描述连接结构,有效固定点则用来描述织带相对佩戴者的方向。设有导向件时,织带朝佩戴者一侧离开的规定位置,会参与有效固定点的确定。螺栓还留在原来的孔里,并不意味着这个有效作用位置没有移动。靠背转动、导向件变形,都可能改变带路。
导向件同时受到两侧带段的拉力。即使在一个理想模型里,两侧张力大小不变,带段夹角改变,合成作用也会变化。实际结构还包含摩擦、接触和安装柔度。所以,牵引装置上读到的输入力、织带张力、以及每颗螺栓的反力,不能直接当成同一个数值。
进入试验以后,支承边界尤其重要。夹具如果紧贴连接位置,给地板增加了实际车辆上没有的支撑,就可能提前把载荷传走,限制本来应该发生的变形。法规因此要求夹持方式不能加强被测固定点和周围结构,也不能限制它们的正常变形。
座椅调节位置也一样。导向件的高度会影响力臂,滑轨位置会改变连接关系,锁止机构的啮合状态还会影响局部刚度。最不利位置要结合这些因素确定,不能把所有座椅一律放到最高、或者最后,就认为已经选到了最不利构型。
再说加载的同时性。相应三点式路径需要肩带和腰带输入同时施加。固定点全部或者部分位于座椅上的适用构型,还要同时考虑座椅本身的附加载荷,因为座椅质量在减速时也会对固定结构产生惯性作用。这个附加力的作用位置和分配,需要反映实际作用,不能只凑齐一个总力。
读曲线时,各路分别达到目标,仍不一定说明组合加载已经成立。肩带先到,腰带后到,如果前一路很快又降下去,两者共同保持的时间可能很短。法规要求的保持阶段,应当由所有适用载荷共同满足。检查各路峰值,或者把每路单独持续的时间相加,都不能代替这个共同区间。
受力期间,还要观察有效固定点的几何。上部点随靠背向前移动,下部点之间的相对位置也可能变化。承受住了规定载荷,是一项证据;相关间距、高度和适用位移条件是否满足,是另一项证据。
特别要分清最大前移和残余位移。结构加载时向前越过某个位置,卸载后又弹回来,并没有抹去过程中的最大位置。相应的前移边界按照车辆条件确定,超过边界时也有专门的证明路径,不能仅凭回弹后的照片直接作出通过结论。
局部永久变形或破裂,在满足规定载荷保持等条件时,不一定单独构成承载项失败;但它不会取消受载几何和其他适用检查。卸载以后,相关移位和锁止装置还要完成规定的手动操作检查。把载荷时程、过程位置和试后功能放在一起,才能看清安全带的力是否真正通过固定点,得到了符合要求的结构响应。