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

1、“安全、環(huán)保、節(jié)能”是當(dāng)代汽車工業(yè)發(fā)展的三大主題。目前，隨著更多的汽車進(jìn)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(diǎn)之一。同時(shí)，汽車座椅對(duì)乘員的保護(hù)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(dòng)態(tài)特性兩方面。靜強(qiáng)度特性指座椅在靜載荷下的強(qiáng)度特性。動(dòng)強(qiáng)度特性是指座椅在動(dòng)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(duì)座椅靜強(qiáng)度和動(dòng)強(qiáng)度特性進(jìn)行了分析研究，并進(jìn)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(jì)了一款新型電動(dòng)座椅腰部支撐機(jī)構(gòu)，用CATIA V5軟件建立了該腰部支撐機(jī)構(gòu)的三維幾何模型，并對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理做了詳細(xì)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(qiáng)度的相關(guān)法規(guī)要求，利用OptiStruct軟件對(duì)該汽車座椅骨架的整體靜強(qiáng)度、靠背靜強(qiáng)度、頭枕靜強(qiáng)度和位移量進(jìn)行仿真計(jì)算。仿真分析結(jié)果表明該座椅結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。然后通過O

3、ptiStruct軟件的優(yōu)化模塊對(duì)該座椅結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化，改進(jìn)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(dòng)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(tái)車碰撞實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)有限元模型，根據(jù)56km/h碰撞工況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)定仿真加速度，利用LS-DYNA軟件進(jìn)行計(jì)算求解。對(duì)座椅約束系統(tǒng)在模擬碰撞實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)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