汽车座椅构件吸能设计研究

在汽车碰撞过程中,座椅作为被动安全中的重要组成部分,其吸能能力的大小,是衡量座椅安全性高低的主要因素。通过分析汽车座椅骨架的吸能特性,提出了提高构件吸能能力的概念设计方法,借助有限元分析软件对某型座椅骨架构件进行分析与验证。结果表明:在满足座椅骨架刚度的前提下,最大扭矩下降5%,座椅骨架的吸能效果提高7.74%。     

行李箱冲击中后座椅结构优化分析

对某车型进行行李箱冲击仿真分析和结构优化,利用Hyper Mesh前处理软件进行行李箱冲击有限元模型搭建,并通过LS-DYNA有限元软件进行求解计算,通过仿真分析结果对座椅结构不合理之处进行优化改进,使其满足法规变形目标要求,有效地保障了后排乘员的安全,提升了后排座椅的抗冲击能力。优化方案成功应用于该车型并通过行李箱冲击强制法规试验验证。该优化方案对乘用车座椅设计具有普遍的指导意义。     

基于有限元的汽车座椅刚度优化分析

根据国家标准和行业标准对汽车座椅骨架结构的刚度要求,对某款汽车前排座椅进行刚度分析。分析结果表明:座椅骨架结构的初始设计基本能够满足一部分标准工况对座椅的刚度要求,但在模拟前方碰撞和后方碰撞工况中,座椅骨架结构一些零件变形过大或者具有一定的屈服失效风险,需要针对这些问题进行结构仿真优化。加强座椅骨架该位置的局部刚度,重新进行有风险工况的CAE分析。分析结果表明:在满足国标及行业标准的前提下,结构风险得到了有效的控制。     

基于OptiStruct后排座椅结构拓扑与参数优化的应用研究

骨架设计在座椅设计中担任极其重要的地位,传统的骨架布局依靠经验设计,不仅会降低设计效率,还得不到最优的骨架布局方案。应用弯矩等效原理对圆管截面和矩形截面进行转换,并使用OptiStruct对某款汽车座椅后排进行拓扑优化,根据拓扑结果提出3个优化方案,对其进行安全带固定点及行李箱冲击仿真。研究结果表明:基于弯矩等效转换的力学依据可靠有效,能将管架结构有效地转化为优化基础模型,采用拓扑优化方法可以得到最优的座椅构件布局结构。     

基于Pam-Crash的汽车座椅总成仿真分析与优化

汽车座椅是乘员约束系统的重要总成,关乎汽车的被动安全性能。某国产品牌汽车驾驶员座椅总成在动态强度试验中产生了较大变形,运用PAM-CRASH软件建立模型,对该座椅总成进行了有限元分析。将分析结果同试验结果进行对比,评价仿真模型的可靠性。然后提出结构改进方案,并对改进后的座椅总成再次进行仿真分析,得到合格的结果,之后的试验验证了改进的可行性和有效性。     

行李箱冲击某汽车后排座椅的仿真分析与优化

为满足法规GB15083-2006要求,设计安全优质的后排座椅骨架结构。应用Hypermesh前处理器对某款车型建立座椅行李箱冲击试验的有限元模型,并利用Ls-dyna求解器对冲击过程进行仿真分析。分析结果表明该座椅在行李箱冲击试验中不满足法规要求。选取行李箱冲击后排座椅过程中变形量较大的靠背管并对其结构进行优化。提出了将靠背管横截面由圆形改进为椭圆形和将靠背管改进为钣金件两种方案。通过分析优化后座椅靠背管应力、应变最大值以及座椅头枕及靠背与评判面之间的距离,在轻量化的前提下选定方案2为最优。该方案提升了后排座椅的抗冲击能力,座椅头枕及靠背与评判面之间的距离曲线峰值明显降低,座椅结构满足法规要求。     

某MPV车型后排约束系统对标和改进设计

为了减少汽车碰撞安全法规C-NCAP中的整车偏置碰撞试验ODB64对后排假人胸部的伤害,通过对第二排女性假人进行受力分析,和座椅泡沫刚度试验、安全带织带的拉伸试验、静态卷收器芯轴织带环绕拉出试验以及整车偏置碰撞试验,完成了仿真和试验的对标分析,并在仿真模型中改进了约束系统的限力装置,使假人的胸部伤害得到了较大改善,提高了该MPV车型后排乘员的安全保护性能。     

某轿车复合材料座椅骨架轻量化研究

为实现节能减排,顺应汽车轻量化发展趋势,基于复合材料层合结构设计理论,提出一种使用碳纤维增强复合材料代替传统金属材料设计汽车座椅的方法。按照国家法规要求,利用HyperWork数值仿真分析软件对汽车座椅在实际工况中的力学特性进行分析,并根据复合材料层合结构等刚度设计理论,对座椅骨架进行材料体系构建,并对结构进行模态分析。结果表明,复合材料汽车座椅骨架在满足法规要求的基础上减重34.5%,并且前六阶固有频率得到了明显的提高。     

改善乘员侧向被动安全的自倾斜式汽车座椅设计与响应试验

汽车安全一直是汽车设计中的重要一环,目前汽车的被动安全大多依附车身或车门结构优化进行设计,而针对汽车座椅的安全装置并不多见。文中提出一种新型的自倾斜式汽车座椅,以对遭受侧面撞击的乘员进行保护。首先针对具体的实物座椅完成了电动举升倾斜装置和防撞杆保护装置的方案设计,同时完成了关键机构参数设计和电机匹配选型。其次完成了整个实物样件的组装与调试,最后对两装置的启动时间进行测试。试验结果证明该设计可以在规定的时间内完成座椅侧倾运动和防撞杆伸展运动,可以有效在短时完成对乘员的保护。     

正面碰撞中汽车座椅座垫刚度对人体伤害的影响

针对汽车座椅坐垫刚度的研究,可以有效改善汽车在碰撞事故中的被动安全性能,在保证乘员约束体系有效性方面具有十分重要的意义。文中基于乘员伤害评价理论,运用MADYMO软件建立驾驶室模型,并根据某车型设置参数后进行仿真分析,得出伤害值,从而分析正面碰撞中坐垫刚度对人体危害的影响。     

汽车后排可翻转坐垫在正面高速碰撞中的优化

以某车型为研究对象,建立了后排乘员约束系统的座椅-安全带-假人有限元模型,利用显式动力学软件LSDYNA仿真分析了50km/h正面碰撞中后排女性假人的各伤害指标,实车碰撞试验验证了仿真结果的有效性,在此模型基础上提出坐垫翻转系统,以坐垫翻转角度及起始翻转时刻为优化参数,对50km/h正面碰撞、56km/h与64km/h偏置碰撞等高速碰撞类型中假人的伤害指标进行优化,坐垫翻转系统对不同碰撞形式均可改进乘员伤害指标,并得出各类型碰撞中坐垫翻转参数的最优方案。     

汽车座椅舒适性及评价方法分析

汽车座椅是直接关系到乘员驾乘安全、舒适和工作效率的关键部件。通过对座椅静态舒适性、动态舒适性的逐一分析,且运用人机工程学原理,对座椅舒适性的主观评价和客观评价进行了系统分析和深入思考,最后阐述了汽车座椅舒适性研究存在问题的原因。     

汽车座椅骨架的拓扑优化研究

针对汽车座椅骨架质量较大的问题,对座椅骨架的结构、人机工程学、拓扑优化方法、镁合金的特点及加工方法进行了研究.根据人机工程学以及座椅的基本要求对座椅坐垫进行了拓扑优化设计;结合镁合金材料特点及压铸加工要求对座椅骨架进行再设计;最后应用ANSYS对改进后的座椅进行了静力学分析.研究结果表明,优化后的座椅骨架比优化前的减重20％,优化后的座椅骨架满足座椅静强度要求;从而说明该拓扑优化方法可用于座椅骨架的结构设计,同时得到了新的座椅骨架模型.     

汽车座椅空气弹簧静刚度特性计算与试验研究

以某商用车驾驶室座椅空气弹簧为研究对象,建立了汽车座椅空气弹簧的有限元分析模型。应用非线性有限元分析软件ABAQUS对其垂向静态刚度特性进行了计算分析。根据国标《汽车悬架用空气弹簧——橡胶气囊》(GB/T13061-1991)对汽车座椅空气弹簧进行了垂向静刚度特性试验,将试验结果与仿真计算结果进行对比,得到的刚度曲线与仿真结果具有很好的一致性,证明了分析方法的有效实用性,对汽车座椅空气弹簧产品的开发与结构设计具有一定的借鉴意义。     

基于有限元的汽车安全带固定点的优化设计

根据国标对汽车座椅安全带固定点的要求,对汽车座椅安全带总成进行了CAD建模和CAE分析。分析结果表明:前排座椅安全带固定点可以满足国标要求,但后排座椅安全带固定点不能满足国标要求。故对后排座椅安全带的固定点进行了优化设计,并对改进后的结构进行了CAE分析。分析结果表明改进后的后排座椅安全带固定点可以满足国标的要求。     

汽车座椅安全带锚固定点强度分析

为研究汽车座椅是否满足安全带固定点强度要求,结合某车型利用ANSA软件建立了座椅有限元模型。依据GB 14167-2013规定的试验方法,运用LS-DYNA软件进行座椅安全带固定点强度仿真分析。结果表明座椅右侧滑轨存在强度不足。根据实验结果提出优化的结构设计方案,并进行了仿真验证。验证结果表明:优化后的汽车座椅强度符合法规要求,为工程技术人员在产品设计阶段提供重要参考。     

基于刚度与模态分析的客车结构轻量化研究

利用有限元法分析了某半承载式客车车身骨架的刚度与模态.在此基础上,重点以整车状态下的车架为研究对象,进行灵敏度分析,通过选择有效的设计变量,在满足刚度和模态性能的条件下,以整车质量最小为目标函数进行了尺寸优化.最后通过对后排五人座椅处结构的调整,优化了该局部的受力模式,进一步减少了该处的下沉量,得到了符合设计要求的改进方案.     

汽车驾驶座椅的人机工程学设计

根据汽车座椅舒适性的影响因素分析,结合并运用人机工程学对汽车座椅进行轻量化的改进,并按照国家法规进行汽车座椅的静强度分析.文中运用Pro/E进行建模,应用ANSYS有限元分析软件对座椅进行有限元分析.结果显示,汽车舒适型座椅由座椅的结构和座椅载荷分布情况确定.文中对座椅骨架的几何模型及有限元分析模型构建进行介绍.     

汽车前排座椅鞭打实验仿真分析及优化

随着汽车安全领域的发展,针对汽车碰撞情况的减伤以及预警措施的研究已经有了很大的进步。但是目前由低速后撞产生的颈部挥鞭伤问题不容忽视。利用Hyperworks对汽车座椅及搭载BioRIDⅡ假人模型进行有限元仿真建模,并利用LS-Dyna进行低速后撞的虚拟仿真实验,得到BioRIDⅡ假人颈部的载荷及加速度数据,并针对影响座椅抗鞭打能力的几个因素利用正交试验进行多目标优化,找到最优的参数设置,使低速后撞情况下汽车座椅的抗鞭打能力有所提升并且达到C-NCAP的评分要求。     

基于响应面法的多材料优化模型与应用

基于二阶响应面法,建立高效多材料、多目标优化模型,研究降低某款汽车座椅骨架总质量的各零部件材料和厚度的最优设计方案。利用多目标优化方法定义了优化问题,采用最优拉丁方试验设计方法在样本空间进行采样,同时为了提高优化求解效率,采用二阶响应面近似模型拟合设计变量与响应之间的关系,并利用NSGA-Ⅱ算法对优化问题进行求解。应用中,以减轻座椅骨架总质量和提升一阶模态为优化目标,定义各零部件的材料类型及厚度为设计变量,得出材料和厚度的最优设计方案,并依据相应国标对优化方案进行校验。结果表明,在满足各项国标的前提下,该方法准确有效,在提升一阶模态的同时,实现了对座椅骨架的轻量化设计。