乘用車座椅動(dòng)態(tài)性能模擬研究.pdf

1、在20世紀(jì)70年代前汽車技術(shù)的發(fā)展,主要集中在提高動(dòng)力性、操縱穩(wěn)定性、舒適性、制動(dòng)性等主動(dòng)安全性方面的研究。但是各種汽車交通事故仍然會(huì)頻繁的發(fā)生,研究在汽車發(fā)生碰撞事故之后,如何減少人員傷亡即汽車碰撞(被動(dòng))安全性就成為很重要的課題。近二十年來,有關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)的重視以及各方面的努力,我國已經(jīng)開展了這方面的研究工作,制定了與之相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)大多數(shù)單位仍然采用靜態(tài)加載的方法來測(cè)試座椅的強(qiáng)度特性,而動(dòng)態(tài)測(cè)試方法能夠更加準(zhǔn)確的模擬碰撞中車

2、輛的實(shí)際狀況,因此采用動(dòng)態(tài)測(cè)試方法來研究座椅的被動(dòng)安全性,是大勢(shì)所趨。
　　 本文在廣泛收集、研究、分析資料的基礎(chǔ)上,以國內(nèi)某乘用車座椅為研究對(duì)象,系統(tǒng)介紹了相關(guān)安全法規(guī)、有限元理論及算法以及座椅動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法。根據(jù)歐盟ECE R17法規(guī)進(jìn)行了乘用車座椅動(dòng)態(tài)試驗(yàn);并建立了座椅的有限元模型,利用顯式非線性動(dòng)態(tài)有限元法對(duì)其進(jìn)行了仿真分析。對(duì)試驗(yàn)的要求,試驗(yàn)的方法做了詳細(xì)的說明,并分析評(píng)價(jià)了試驗(yàn)的結(jié)果。用幾何建模軟件CATIA V5建立

3、了乘用車座椅模型。詳細(xì)闡述建模過程及簡化原則,單元類型的選取,材料特性和物理特性的定義以及有限元網(wǎng)格的劃分。在總結(jié)別人的研究和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合ECER17關(guān)于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)和要求建立了一個(gè)座椅一臺(tái)車系統(tǒng)有限元模型,對(duì)仿真模型的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,最后仿真座椅動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的過程。
　　 通過對(duì)乘用車乘客座椅按照ECE R17的要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn),由仿真分析結(jié)果可知:應(yīng)力較大的點(diǎn)分布在調(diào)角器周圍,內(nèi)、外側(cè)板等處。其應(yīng)力最大點(diǎn)出現(xiàn)在側(cè)框下端,

4、靠近調(diào)角器的位置。此點(diǎn)的應(yīng)力最大值為280MPa,而靠背側(cè)框材料為16MnRE,其屈服極限為304MPa,此點(diǎn)未達(dá)到所使用材料的屈服極限,符合要求,其它的應(yīng)力較大點(diǎn)均未達(dá)到材料的極限。在三個(gè)固定點(diǎn)處,最大應(yīng)力點(diǎn)也未達(dá)到材料的屈服極限,仿真分析說明此座椅符合法規(guī)的要求?；?、調(diào)節(jié)連接板應(yīng)力比較大,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募雍?。上框、上框夾墻、下框和座盆對(duì)整個(gè)座椅結(jié)構(gòu)影響較少,合理布置能提供很大的輕量化空間。將仿真結(jié)果與實(shí)際的臺(tái)車試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,并