
一、什么是头枕吸能性试验
头枕吸能性试验(Energy Absorption Test)是一种模拟乘员头部撞击头枕过程的动态测试方法。其基本原理是:用一个规定质量的刚性头型以规定的速度撞击头枕的指定区域,通过测量头型的反弹加速度及其持续时间,评估头枕对冲击能量的吸收能力。如果加速度超过限值的持续时间过长,意味着头枕材料过硬、缓冲能力不足,无法有效保护乘员头部和颈部。
二、试验依据标准
头枕吸能性试验的主要依据标准包括:
GB 11550-2009 汽车座椅头枕强度要求和试验方法,第4.1节对能量吸收性作出了明确规定。
GB 15083-2019 汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法,第5.8节及附录A给出了吸能性试验程序,是GB 11550中吸能性试验的替代引用标准。
ECE R25 Revision 1 关于批准与车辆座椅一体或非一体的头枕的统一规定,可参照用于出口产品的检测需求。
三、试验设备与样品要求
3.1 试验设备
刚性头型:质量6.8kg,直径165mm,前端为半球形,表面光滑无锐角。
摆锤或线性冲击装置:能够将头型加速至24.1km/h的冲击速度。
加速度传感器:安装在头型上,量程应覆盖试验中可能出现的加速度峰值。
数据采集系统:采样频率应满足捕捉3ms级加速度峰值的要求。
试验台架:用于固定座椅或头枕总成,确保试验过程中不发生位移。
3.2 样品准备
试验前需对座椅进行调节:
将座椅调整到“正常乘坐位置”,靠背调整到躯干线最接近25°的后倾位置;
如头枕高度可调,应将头枕调整到可调范围内最不利的位置(原则上指最低使用位置)。
四、试验步骤详解
步骤一:样品安装与调节
将座椅或头枕总成按实车安装角度固定在试验台架上,按照上述要求完成座椅和头枕的位置调节,确认锁止机构处于锁止状态。
步骤二:确定撞击区域
根据标准要求在头枕表面划定撞击区域。撞击区域通常位于头枕的中央部位,需考虑头枕前表面和/或后表面,视具体试验方向而定。
步骤三:确定撞击方向
吸能性试验分两个方向:
由前向后撞击:模拟乘员头部向后撞击头枕前表面,撞击方向沿水平向后。
由后向前撞击:模拟后排乘员头部撞击前排座椅头枕后表面,撞击方向位于纵向平面并与铅锤方向成45°角。
最后排座椅可免做由后向前撞击试验。
步骤四:实施冲击
释放冲击装置,使刚性头型以24.1km/h的速度撞击头枕指定区域。数据采集系统记录头型加速度随时间的完整曲线。
步骤五:重复试验
根据标准要求,同一区域可能需要重复撞击。需注意每次撞击前应检查头枕是否出现影响后续试验结果的损伤。
五、判定准则
吸能性试验的合格判定需同时满足以下条件:
加速度限值:头型反弹加速度超过80g的持续时间不超过3ms。
外观检查:试验后头枕不应出现危险的边棱或锐角。
结构完整性:试验后如头枕出现损坏甚至脱落,但减速度曲线满足加速度限值要求,仍应判为不合格。
六、常见问题与注意事项
样品调节一致性:座椅靠背角度和头枕位置的微小差异会显著影响试验结果,每次试验前应严格按标准要求进行调节。
传感器校准:加速度传感器应在试验前完成校准,确保数据准确性。
环境条件:试验应在标准规定的温度和湿度条件下进行,避免环境因素引入偏差。
区域选择:撞击区域的选择应具有代表性,优先选择头枕几何形状中对吸能性能最不利的位置。
上海百检检测中心在头枕吸能性试验方面具有成熟的检测能力,可根据GB 11550-2009或GB 15083-2019标准为客户提供规范化的检测服务,出具CMA/CNAS资质报告。

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