汽車座椅腰部支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析與優(yōu)化.pdf

1、“安全、環(huán)保、節(jié)能”是當代汽車工業(yè)發(fā)展的三大主題。目前，隨著更多的汽車進入普通家庭，汽車的安全性和舒適性成為人們關(guān)注的焦點之一。同時，汽車座椅對乘員的保護作用也越來越受到重視。
　　汽車座椅的安全性主要包括靜態(tài)特性和動態(tài)特性兩方面。靜強度特性指座椅在靜載荷下的強度特性。動強度特性是指座椅在動載荷作用下座椅吸收碰撞能量和減少乘員傷害的能力。本文結(jié)合國產(chǎn)某型轎車座椅，應(yīng)用有限元方法對座椅靜強度和動強度特性進行了分析研究，并進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)

2、化。本文的主要內(nèi)容如下：
　　首先，設(shè)計了一款新型電動座椅腰部支撐機構(gòu)，用CATIA V5軟件建立了該腰部支撐機構(gòu)的三維幾何模型，并對機構(gòu)的運動原理做了詳細的說明。然后利用HyperMesh軟件建立該座椅的有限元模型。
　　其次，參考國內(nèi)外座椅系統(tǒng)靜強度的相關(guān)法規(guī)要求，利用OptiStruct軟件對該汽車座椅骨架的整體靜強度、靠背靜強度、頭枕靜強度和位移量進行仿真計算。仿真分析結(jié)果表明該座椅結(jié)構(gòu)靜強度符合國家標準。然后通過O

3、ptiStruct軟件的優(yōu)化模塊對該座椅結(jié)構(gòu)整體進行了拓撲優(yōu)化，改進了座椅的尺寸和重量。
　　最后，綜合建立各種碰撞模型的方法，利用LS-PrePost軟件根據(jù)汽車座椅動態(tài)結(jié)構(gòu)特性的技術(shù)要求設(shè)定仿真環(huán)境，建立了汽車座椅臺車碰撞實驗的動態(tài)有限元模型，根據(jù)56km/h碰撞工況的試驗數(shù)據(jù)設(shè)定仿真加速度，利用LS-DYNA軟件進行計算求解。對座椅約束系統(tǒng)在模擬碰撞實驗中的動態(tài)響應(yīng)進行了分析，分析結(jié)果表明在前撞擊過程中前排座椅具有一定的吸能