汽車座椅的結(jié)構(gòu)與安全性能仿真分析研究.pdf

1、汽車座椅作為乘員和汽車的重要連接紐帶，對(duì)乘員的安全起到尤為重要的作用。合理的座椅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠確保座椅在承受復(fù)雜載荷的條件下滿足一定的強(qiáng)度要求，能夠在保證功能不失效的前提下吸收更多的碰撞能量，能夠有效地減輕碰撞過程中乘員的損傷程度。本文基于某品牌汽車的座椅，運(yùn)用有限元仿真分析方法，對(duì)其安全性能進(jìn)行研究，主要工作如下：
　　首先，對(duì)座椅的CAD數(shù)模進(jìn)行離散化處理，對(duì)骨架、高度調(diào)節(jié)器及滑軌等零部件進(jìn)行細(xì)致地劃分，得到詳細(xì)的結(jié)構(gòu)模型。根

2、據(jù)真實(shí)的材料特性確定各零部件的材料及其屬性，并選擇合理的連接方式保證仿真的精度。
　　其次，運(yùn)用Hypermesh和Primer作為前處理器，LS-Dyna、Nastran以及Abaqus為求解器，Hyperview為后處理器。依據(jù)國內(nèi)法規(guī)GB15083-2006、GB11550-2009和GB14167-2006以及2015版中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程（C-NCAP，China New Car Assessment Program）規(guī)定的

3、試驗(yàn)條件設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，定義相應(yīng)的邊界條件，建立模態(tài)試驗(yàn)、頭枕能量吸收性試驗(yàn)、靠背靜強(qiáng)度試驗(yàn)、座椅靜強(qiáng)度試驗(yàn)、座椅抗慣性試驗(yàn)、安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)、ISOFIX固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)、行李箱沖擊試驗(yàn)以及鞭打試驗(yàn)的仿真模型。分析仿真結(jié)果，對(duì)不滿足法規(guī)要求的座椅，研究其原因并提出合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。總結(jié)出滿足法規(guī)要求且針對(duì)汽車座椅安全性能的系統(tǒng)性仿真分析方法和流程，為汽車座椅的設(shè)計(jì)階段提供指導(dǎo)要求。
　　最后，用THUMS(Total Hum

4、an Model for Safety)人體模型替換上述鞭打模型中BioRID II假人，調(diào)整其姿勢(shì)，重新進(jìn)行預(yù)壓泡處理，建立新的鞭打模型并求解。對(duì)比相同試驗(yàn)條件下，兩種不同類型乘員模型的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和頸部損傷狀況。研究結(jié)果表明：THUMS人體模型具有較高的生物仿真度，其頸部傷害指數(shù)（NIC）、頸部剪切力、頸部扭矩以及上頸部拉力均大于BioRID II假人。這對(duì)進(jìn)一步提高和完善BioRID II假人的生物仿真度提供了有價(jià)值的參考，對(duì)乘員的頸