汽車座椅靜強(qiáng)度有限元仿真分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、在我國(guó)，隨著家庭轎車越來(lái)越多地走進(jìn)人們的生活，汽車的舒適性和安全性開(kāi)始得到越來(lái)越多的關(guān)注。汽車座椅作為汽車中與人直接接觸的部件，其舒適性和安全性研究也開(kāi)始受到汽車用戶和生產(chǎn)制造廠商的重視。 本文按照國(guó)家法規(guī)進(jìn)行座椅靜強(qiáng)度和頭枕后移量試驗(yàn)。為了驗(yàn)證仿真模型的可靠性，本文按照國(guó)家法規(guī)要求進(jìn)行了座椅靜強(qiáng)度和頭枕后移量及頭枕靜強(qiáng)度的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)采用非電物理量的電測(cè)量法，通過(guò)在座椅骨架測(cè)試點(diǎn)上粘貼的電阻應(yīng)變片在載荷作用下電阻的變化，經(jīng)過(guò)

2、數(shù)據(jù)處理得到測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值。 根據(jù)座椅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和承受載荷時(shí)的座椅系統(tǒng)的載荷分配情況，本文忽略了座椅軟墊和彈性原件對(duì)座椅靜強(qiáng)度特性的影響，僅建立了座椅骨架的有限元模型。該模型包含殼單元和梁?jiǎn)卧獌煞N單元類型，共有84391個(gè)結(jié)點(diǎn)和82679個(gè)單元，并對(duì)座椅結(jié)構(gòu)中焊接、螺釘連接、銷連接等連接方式進(jìn)行了簡(jiǎn)化。 參考國(guó)家法規(guī)的有關(guān)規(guī)定，在座椅靜強(qiáng)度和后移量有限元模型的基礎(chǔ)上，本文對(duì)座椅的靜強(qiáng)度特性進(jìn)行了仿真分析。仿真分析時(shí)，根據(jù)試

3、驗(yàn)選擇加載和約束方式進(jìn)行計(jì)算，使仿真分析的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果更具可比性。通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，測(cè)點(diǎn)應(yīng)力仿真結(jié)果的平均誤差都在15％之內(nèi)，可以認(rèn)為仿真模型具有一定的精度，仿真分析的結(jié)果是有效的，建立模型的方法是可行的。 由于座椅頭枕后移量和靜強(qiáng)度試驗(yàn)加載方法比較復(fù)雜，在進(jìn)行頭枕后移量和靜強(qiáng)度仿真分析時(shí)，對(duì)加載方式進(jìn)行了簡(jiǎn)化，使模型更加簡(jiǎn)單。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與仿真分析結(jié)果的對(duì)比，證明這種簡(jiǎn)化方法是可行的。 雖然原座椅結(jié)構(gòu)仍能滿足法規(guī)要求