MET Mechanical Engineering and Technology 2167-6631 Scientific Research Publishing 10.12677/met.2024.132011 MET-84019 met2024132_62341224.pdf 工程技术 光照处理后织带抗拉强度影响的研究 The Research of the Webbing Tensile Strength Influence after Light Treatment 崔 恩有 2 1 易 成亮 2 1 甄 凯 2 1 廖 聪 2 1 成 骅志 2 1 中汽研汽车零部件检验中心宁波有限公司，浙江 宁波 null 07 04 2024 13 02 91 95 © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 2014 This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

根据汽车安全带织带抗拉强度的测试原理及方法，对不同厂家、不同颜色的汽车安全带织带分别进行标准温湿态和光照等特殊耐候试验，织带光照处理后再进行相应的抗拉强度试验。通过对试验数据进行分析，探究不同生产厂家、不同颜色的织带经过不同条件的光照处理后其抗拉强度的变化情况。通过研究其变化规律，可以为日后的检测工作、汽车安全带生产以及涉及到汽车安全带相关的碰撞类试验提供一定的参考价值，具有重要的意义。 According to the test principle and method of the tensile strength of the automobile safety belt, the automobile safety belt of different manufacturers and different colors is subjected to special weather tests such as standard temperature and humidity state and light, and then the corresponding tensile strength test is carried out after the light treatment. Through the analysis of the test data, the change of the tensile strength of different manufacturers and different colors of webbing after corresponding tests was explored. By studying the variation rule, it can provide certain reference value for the future detection work, the production of automobile seat belts and the crash test involving automobile seat belts, which has important significance.

织带，光照处理，抗拉强度，变化规律，数据分析，参考价值, Webbing Light Treatment Tensile Strength Change Rule Data Analysis Reference Value 摘要

根据汽车安全带织带抗拉强度的测试原理及方法，对不同厂家、不同颜色的汽车安全带织带分别进行标准温湿态和光照等特殊耐候试验，织带光照处理后再进行相应的抗拉强度试验。通过对试验数据进行分析，探究不同生产厂家、不同颜色的织带经过不同条件的光照处理后其抗拉强度的变化情况。通过研究其变化规律，可以为日后的检测工作、汽车安全带生产以及涉及到汽车安全带相关的碰撞类试验提供一定的参考价值，具有重要的意义。

 关键词

织带，光照处理，抗拉强度，变化规律，数据分析，参考价值

 The Research of the Webbing Tensile Strength Influence after Light Treatment<sup> </sup>

Enyou Cui, Chengliang Yi, Kai Zhen, Cong Liao, Huazhi Cheng

CATARC Automotive Component Test Center Ningbo Co., Ltd., Ningbo Zhejiang

Received: Jan. 29th, 2024; accepted: Apr. 1st, 2024; published: Apr. 8th, 2024

 ABSTRACT

According to the test principle and method of the tensile strength of the automobile safety belt, the automobile safety belt of different manufacturers and different colors is subjected to special weather tests such as standard temperature and humidity state and light, and then the corresponding tensile strength test is carried out after the light treatment. Through the analysis of the test data, the change of the tensile strength of different manufacturers and different colors of webbing after corresponding tests was explored. By studying the variation rule, it can provide certain reference value for the future detection work, the production of automobile seat belts and the crash test involving automobile seat belts, which has important significance.

Keywords:Webbing, Light Treatment, Tensile Strength, Change Rule, Data Analysis, Reference Value

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 1. 引言

汽车安全带是车辆被动安全系统中的关键部件，其主要由织带、卷收器、带扣锁以及将其固定在车辆内部的连接件等构成。

从安全带的工作原理可知，车辆在行驶过程中，车内乘员会以相同的速度随车前行。当遇到突发事件需要紧急制动或碰撞发生时，车辆能够在极短的时间内停止前进。由于惯性作用，乘坐者仍会继续高速向前运动。此时，安全带织带将起到约束乘坐者并限制其前冲的作用。因此织带必须具备一定的强度才能承受住巨大的冲击力，有效地约束住乘员。这种强度通常被称为织带的抗拉强度。

安全带织带作为汽车安全带的重要部件之一，能保护乘员在紧急制动或碰撞过程中减轻所受到的伤害，其强度性能更是直接影响到乘员的安全性。而在实际应用过程中，安全带织带受到温度、湿度、光照、磨损等一些条件的影响，可能会降低织带的抗拉强度，对安全保障造成不利影响。随着近年来，人们对车辆驾乘安全越来越重视，相应的研究也是层出不穷。方根明等研究了织带在各处理条件下的强度、阻燃、颜色、环保等质量特性，为设计人员在设计织带上提供参考性意见 [ 1 ] ；赵二峰等研究了在不同处理条件下织带损伤时，为安全带织带功能失效的临界状态提供参考值 [ 2 ] ；本次通过研究不同光照强度条件下织带抗拉强度特性，再与标准温湿态下抗拉强度特性进行比较，探究光照强度对织带抗拉强度性能的影响，为安全带织带强度的测试、汽车安全带生产以及涉及到汽车安全带的相关碰撞类试验提供更直观、更准确的参考价值。

 2. 测试原理

本次研究的原理是将一定数量且长度足够的汽车安全带织带样品，分别在标准温湿态和不同的光照条件下进行相应的处理后进行抗拉强度测试。通过单一变量控制法，逐步探究出织带在标准温湿态下的抗拉强度性能、不同光照强度处理下相同颜色织带抗拉强度性能及相同光照强度下不同颜色的织带抗拉强度性能。其中试验人员均经过相关授权，试验方法均满足现行标准GB 14166-2013 [ 3 ] ，光照处理使用GB/T 8427-2008 [ 4 ] 推荐的设备。具体如下：

1) 试验选材：本次研究分别选取了A、B、C三个安全带织带厂家生产的黑色和灰色织带各1卷，长度均为100 m，同一厂家的织带其加工工艺和使用材料均相同；

2) 裁取织带进行试验分组，预处理完成后再分别进行相应的特殊处理，处理完成后将织带样品安装在拉力试验机上进行抗拉强度测试；

3) 统计试验数据分析结果，得出相关结论。

 3. 试验过程及分析 3.1. 研究织带在标准温湿态下的抗拉强度性能

分别从三家企业的黑色和灰色两种织带样品中各裁取5根在(20 ± 5)℃，相对湿度(65 ± 5)% RH的环境中处理24 h后进行抗拉强度试验，记录数据见下表1。

Tensile strength of webbing after standard treatmen
组1/A厂家 组2/B厂家 组3/C厂家
黑色/N 灰色/N 黑色/N 灰色/N 黑色/N 灰色/N
标准温湿 态处理后 织带强度 29,090 28,576 30,526 28,955 29,223 29,154
28,045 28,321 29,617 29,064 29,017 28,992
28,256 28,146 29,885 29,954 29,236 29,023
28,211 28,112 30,121 28,956 29,956 28,628
28,367 28,015 29,894 30,769 29,562 28,557
均值 28,394 28,234 30,009 29,540 29,399 28,871
黑灰均值 28,359 29,774 29,135
偏差 0.6% 1.6% 1.8%

表1. 标态处理后织带抗拉强度

从试验数据可以看出，同一厂家生产的黑色和灰色的织带，经标准温湿态处理后其抗拉强度大体相同，最大偏差为1.8%。

 3.2. 研究不同光照强度对相同颜色织带抗拉强度性能的影响

分别从三家企业的黑色织带样品中各裁取15根进行。

将三个厂家织带样品平均分成3组，在温度为(20 ± 5)℃，相对湿度(65 ± 5)% RH环境中处理24 h后，分别在下表三种光照条件下进行360 h的光照处理(表2)。

Lighting condition paramete
滤光器 辐照度W/m2 黑标温度℃ 湿度% RH 温度℃
光照1 窗玻璃滤光器 0.6@420 nm 100 ± 3 50 ± 10 65 ± 3
光照2 窗玻璃滤光器 0.9@420 nm 100 ± 3 50 ± 10 65 ± 3
光照3 窗玻璃滤光器 1.2@420 nm 100 ± 3 50 ± 10 65 ± 3

表2. 光照条件参数表

光照处理完成后，将试样放置在(20 ± 5)℃、相对湿度为(65 ± 5)% RH的环境中处理24 h后，进行抗拉强度试验，记录数据见下表，对比分析织带随光强的变化趋势(表3)。

Webbing tensile strength after different lighting-conditione
条件 厂家 样品编号 均值/N
1/N 2/N 3/N 4/N 5/N
组1 光照1 A 22,376 23,212 22,556 22,168 22,642 22,591
B 25,236 24,798 25,012 25,002 24,979 25,005
C 23,126 23,365 23,658 23,768 23,396 23,462
组2 光照2 A 19,026 19,523 19,921 18,698 19,568 19,347
B 22,053 22,789 22,687 22,356 22,599 22,497
C 20,942 20,589 20,098 20,195 20,223 20,409
组3 光照3 A 16,472 17,041 16,898 17,012 16,924 16,869
B 21,325 21,263 21,336 21,568 21,497 21,398
C 18,157 18,117 19,025 18,766 19,156 18,644

表3. 不同光照条件处理后织带抗拉强度

将三种光照条件下三个厂家的黑色织带光照处理后抗拉强度均值与标准温湿态处理后抗拉强度均值进行比较，整理数据见下表4和图1。

Webbing tensile strength and decay rate after different lighting-conditione
项目 A厂家黑色 B厂家黑色 C厂家黑色
标态均值N 28,394 30,009 29,399
光照1均值N/衰减率 22,591/20.43% 25,005/16.67% 23,462/20.19%
光照2均值N/衰减率 19,347/31.86% 22,497/25.03% 20,409/30.58%
光照3均值N/衰减率 16,869/40.59% 21,398/28.69% 18,644/36.58%

表4. 不同光照处理后织带抗拉强度及衰减率

图1. 不同光照条件处理后织带抗拉强度

通过试验数据可以看出，对于同一厂家的黑色织带受光照强度的影响，其抗拉强度会出现明显下降且随着光照强度的逐渐增强，其抗拉强度衰减的程度也逐渐增大。

 3.3. 研究相同光照强度对不同颜色织带抗拉强度性能的影响

分别从三家企业的黑色和灰色两种织带样品中各裁取5根进行试验。

将织带样品在温度为(20 ± 5)℃，相对湿度(65 ± 5)% RH环境中处理24 h后，将织带样品在表2的光照3条件下进行360 h的光照处理。

光照处理完成后，将试样放置在(20 ± 5)℃、相对湿度为(65 ± 5)% RH的环境中处理24 h后，进行抗拉强度试验，记录数据见下表5，然后对比分析各厂家不同颜色织带在相同条件下光照处理后的抗拉强度变化趋势。

Webbing tensile strength with different colors after same lighting-conditione
项目 组1/A厂家 组2/B厂家 组3/C厂家
黑色 灰色 黑色 灰色 黑色 灰色
光照3处理后强度/N 16,855 18,608 21,045 21,053 18,600 20,143
16,623 17,878 20,256 21,528 19,037 20,184
16,786 17,869 20,919 21,102 18,682 20,168
16,211 18,012 20,145 21,322 18,315 20,355
16,135 17,568 20,523 21,076 18,121 20,368
均值/N 16,522 17,987 20,578 21,216 18,551 20,244
标态均值/N 28,394 28,234 30,009 29,540 29,399 28,871
衰减率 41.8% 36.3% 31.4% 28.2% 36.9% 29.9%
黑灰偏差 5.5% 3.2% 7.0%

表5. 相同光照处理后不同颜色的织带抗拉强度

由上表数据可以看出，不同厂家的黑色和灰色织带在光照处理后其抗拉强度下降的幅度略有不同，其中同一厂家生产黑色织带较灰色织带，其光照处理后的抗拉强度衰减率较大，最大偏差值在7%。

 4. 结论及分析

通过本次试验研究，可以得出以下结论：

1) 经过相同条件下的标准温湿态处理后，同一厂家生产的不同颜色的安全带织带，其材料和加工工艺均相同，仅织带颜色不同，其抗拉强度偏差较小，大体相同；不同厂家生产的安全带织带，其材料和加工工艺存在一定的差异，其抗拉强度均不相同。

2) 汽车安全带织带受长期光照强度的影响，其抗拉强度会出现明显下降；且随着光照强度的逐渐增强，其抗拉强度衰减的程度也逐渐增大。

3) 经过相同条件下的光照处理后，同一厂家生产的黑色织带和灰色织带相比，黑色织带抗拉强度衰减幅度比灰色织带大。

本次探究发现，相同加工工艺和材料的黑、灰两种颜色的织带，在标态处理后抗拉强度最大偏差为1.8%，在同一光照条件处理后抗拉强度最大偏差为7%，根据现行标准GB 14166-2013 [ 3 ] 的要求，织带在相同条件处理后，偏差在10%以内即可。且考虑到黑色织带可以更好地和汽车内饰进行搭配，故目前汽车市场市面上仍旧是以黑色安全带织带为主。

 文章引用

崔恩有,易成亮,甄 凯,廖 聪,成骅志. 光照处理后织带抗拉强度影响的研究The Research of the Webbing Tensile Strength Influence after Light Treatment[J]. 机械工程与技术, 2024, 13(02): 91-95. https://doi.org/10.12677/met.2024.132011

 参考文献 References 方根明. 汽车安全带织带质量特性[J]. 汽车与配件, 2010(14): 38-41. 赵二峰, 曾燕娜, 杨锋, 李平, 韦晓晶. 织带损伤导致汽车安全带功能失效的临界条件研究[J]. 现代商贸工业, 2017(22): 195-196. 中国国家标准化管理委员会. GB 14166-2013机动车乘员用安全带、约束系统、儿童约束系统和ISOFIX儿童约束系统[S]. 北京: 中国标准出版社, 2013. 中国国家标准化管理委员会. GB/T 8427-2008纺织品色牢度试验耐人造光色牢度: 氙弧[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
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