汽车座椅头枕强度CAE分析及优化设计

建立了汽车座椅有限元分析模型,根据GB115502009《汽车座椅头枕强度要求和试验方法》,对座椅头枕及骨架的强度进行了仿真分析,并根据试验结果对模型进行了试验设计,改进了座椅的结构参数。结构改进后的仿真结果表明,在满足国标要求的前提下,新结构有效地提高了座椅头枕及骨架的强度。     

基于有限元分析的某轿车座椅静力学分析

汽车座椅是汽车舒适性的重要保障。文章通过建立座椅的骨架模型,利用ANSYS Workbench(AWB)中的静力学模块,得到了对靠背、坐垫以及头枕的有限元分析。针对座椅靠背连接件(即头枕、背靠和坐垫)仿真结果表明:座椅各部分的结构强度符合要求,座椅的安全性能能够得到保障。     

主动式安全头枕的开发与仿真研究

提出了一种基于碰撞加速度信号控制的主动式安全头枕结构,建立并验证了某车型的驾驶员座椅有限元模型,利用有限元软件LS-DYNA和多刚体软件MADYMO建立了该座椅和BioRIDII假人的耦合计算模型,利用该模型进行了乘员在追尾碰撞中的动力学响应仿真。结果表明,所设计的主动式安全头枕在追尾碰撞中可使乘员颈部损伤指数NIC值比原结构降低33.8%。     

复合材料在座椅靠背骨架上的应用研究

阐述了复合材料在上汽某SUV车型座椅靠背骨架上的应用研究情况。采用有限元分析方法对靠背骨架和头枕强度进行了评价。分析结果表明,应用复合材料靠背骨架的座椅可以满足设计要求,同时实现了单个座椅减重约1 060 g。     

基于体压分布仿真的驾驶员座椅舒适性设计研究

本文中建立了HPM-II型H点装置有限元模型,验证了模型各部分的尺寸、质量、腰部支撑和躯干的运动学姿态,通过H点装置姿态的仿真来测量座椅的设计参数,对驾驶员人体与座椅的相互作用进行了仿真研究。首先,基于ANSUR人体数据库建立了人体几何模型,利用CPM模型设置其驾驶姿势,并建立了人体有限元模型。接着,建立了参数化的座椅有限元模型。最后,将人体有限元模型与座椅有限元模型组装到一起,设定相应的边界条件,在不同海绵厚度、腰部支撑量与支撑位置、坐垫角和靠背角下进行了人体与座椅间体压分布的仿真,得出了这些因素对体压分布的影响。本文中采用的方法为今后建立面向理想体压分布的座椅设计奠定了基础,为座椅舒适性设计提供参考。     

基于Johnson Cook失效分析的座椅背板结构优化

依据法规GB 15083-2019《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》,对带座椅背板结构车身进行行李动态冲击仿真分析,并对仿真分析与试验结果进行相关性分析。针对座椅背板结构失效,在有限元仿真模型中引入Johnson Cook失效模型,来提高CAE分析结果与试验的相关性。在对标相关性良好的有限元模型基础上,引入DOE正交试验矩阵,进行座椅背板结构及连接螺栓等级的综合优化设计,确保车身结构及座椅总成满足行李动态冲击法规试验的要求。     

某鞭打试验驾驶员伤害值优化研究

文章以某C-NCAP 2018 5星项目座椅鞭打试验为基础,针对其在项目开发中鞭打试验假人颈部伤害值不达标的状况,通过对试验数据的研究分析,找出对其鞭打性能影响较大的相应座椅参数,在滑台试验中通过改进座椅靠背刚度和座椅头枕刚度及座椅头枕与假人头部相对高度差值等特性参数,真实可靠的减小了鞭打试验对乘员颈部伤害,提高了该座椅的鞭打试验性能从而满足开发目标。     

使用人体颈部有限元模型研究汽车后碰撞中的颈部损伤

在50百分位HYBRIDⅢ模型的基础上引入了HBM-neck人体颈部有限元模型,建立了后碰撞的有限元仿真模型,研究了后碰撞中人体颈部的动力学响应过程和座椅特性对颈部损伤的影响。结果表明,HBM-neck人体颈部模型可以很好地预测后碰撞中颈部的损伤风险。座椅结构对颈部损伤有很大影响,装配位置良好的头枕和通过可变形调角器提高座椅吸能性能可有效地减小颈部软组织的损伤。     

汽车电动座椅骨架结构及功能件分析

汽车座椅骨架及功能件是支撑驾乘人员坐姿的重要载体,其外形与布置参数极大地影响着驾乘人员安全性、操作、乘坐舒适性。座椅骨架及功能件布置更是座椅工程设计的重点,是造型设计的基础。文章基于人体工程学及相应法规,分析电动座椅前后调节、高度调节、靠背旋转调节、腰托四向调节、头枕上下调节的设计原理及参考依据,可在造型设计阶段确认座椅坐垫、靠背、头枕位置轨迹的工程硬点,确保造型设计符合安全性、可操作性及舒适性,提升电动座椅整体设计质量,为整车内饰造型设计提供座椅骨架模块的理论支持,提高汽车内饰分组设计的效率。     

某MPV车型中排座椅怠速振动控制研究

文章研究三缸发动机MPV车型怠速工况下中排座椅的振动性能。阐述分析怠速座椅振动的激励源特性、整车传递路径特性和座椅响应,研究坐人和不坐人对座椅模态频率和振动频响幅值的影响,以及座椅模态频率和振动频响幅值对怠速抖动的影响。结果表明,座椅坐人相对不坐人模态频率升高,头枕杆振动频响幅值下降。文章制定了头枕杆振动设计目标和座椅NVH前期控制目标,坐人的座椅模态频率与激励频率需避开3 Hz,头枕杆振动频响幅值需小于0. 55 m/s~2。     

Design for Headrest Including Guides Slot to Reduce the Neck Force in Rear End Impact

Whiplash injuries are one of the most common injuries reported in automotive rear end collisions. Automobile seat back and head restraints play a role in reducing neck injuries during low speed rear end collisions. Currently, many studies are being conducted on ways to reduce neck injuries. These deal with the design parameters that cause neck injuries and do not address the design of the head restraint connection structure. In this paper, we analyze the various trajectories of the headrest and propose a new design for a connection structure that can move along the corresponding trajectory. We model the headrest connection mechanism as a virtual link using kinematic modeling and perform trajectory analysis. Using the trajectory of motion, we select an oblong shape for the guide slot by fitting it with the equation of an ellipse and propose a new headrest connection mechanism. To evaluate the design of the proposed mechanism, we model the shape of the mechanism and test it using dynamic simulation under collision conditions. In addition, we design a prototype for the proposed guide, conduct a sled test, and confirm that the neck force is reduced by the proposed connection structure. In the proposed structure, the values of maximum upper neck shear and tension decreased by more than 20 % compared to existing headrest.     

追尾碰撞主动头枕的控制策略研究

追尾碰撞事故导致挥鞭伤,造成了很大的社会经济支出。根据生物力学的研究成果,在追尾碰撞发生时,减小头枕与头部的水平距离可以降低挥鞭伤的程度。为了弥补传统纯机械主动头枕响应滞后的不足,采用机电结合的方法,根据自主巡航系统提供的信息,提前判断并启动头枕,从而保护乘员。分析了追尾碰撞中颈部的保护策略,研究了追尾防撞和预警算法,根据基于安全间距的追尾防撞模型和安全度评定算法编写了可视化的判断算例。算例具有如下功能:根据输入的跟车信息判断安全度;追尾碰撞NIC值的估算;碰撞后两车的运动追踪。     

汽车底盘设计中参数化技术的运用分析

文章通过分析汽车底盘设计中参数化技术的相关运用,首先从汽车底盘设计中参数化技术的优势入手,紧接着着重介绍了汽车底盘设计中参数化技术的应用,希望通过这些分析能更好地提升汽车底盘设计的质量。     

水利工程中双排钢板桩支护结构性状研究

某水闸基坑工程中采用带拉杆的双排钢板桩结构解决单排钢板桩支护位移过大问题。运用有限元软件模拟排间距及被动区土体加固长度对支护结构及周边管道位移的影响,结果表明,双排钢板桩支护结构前、后排桩及桩间管道水平位移均随排间距的增大而减小,桩间管道竖向位移随排间距的增大先增大、后减小,竖向位移最大时对应的排间距与桩间土体破坏面宽度有关。支护结构及管道位移均随土体加固长度的增大而减小。通过设置合适的排间距及土体加固长度,基坑开挖变形满足规范要求并可限制桩间管道位移,供类似工程设计参考。     

基坑支护结构变形对邻近地铁隧道的影响研究

对广州某深基坑开挖支护结构变形对邻近地铁隧道的影响进行了有限元模拟,并将模拟结果和实测结果进行了对比分析.结果表明:基坑支护结构的侧向位移,不仅对邻近地铁隧道产生侧向位移,也产生一定的竖向位移,而位移增量以竖向变形为主.运营地铁隧道的变形增量,随着新建基坑支护结构的变形增大而增大,隧道顶部的位移变化量比底部处的大,靠近基坑支护结构一侧的变形比远离基坑支护结构一侧的大.建议采取有效措施来控制深基坑支护结构的侧向变形,以防止引起既有地铁隧道竖向变形过大,确保地铁运营的安全.     

软土地区坑中坑对悬臂式支护结构的影响研究

在软土地区,坑中坑对基坑工程的安全性影响较大。结合某基坑工程实例,分析了坑中坑对悬臂式支护结构水平位移的影响。计算结果表明:对于软土地区的悬臂式支护结构,当内坑与支护结构的距离在一倍的基坑开挖深度范围内时,内坑对支护结构的水平位移影响较大,且内坑离支护结构越近,影响越显著。增大支护结构的刚度,对支护结构水平位移的影响并不明显。     

BIM技术在中小型市政工程中正向设计的探索

B1M技术正向应用在国内市政工程目前尚处于探索阶段。云雾山路下穿隧道工程采用B1M技术进行正向设计.建立三维模型,实现模型参数化及自动出图,协同道路、管线、结构等专业进行合模,获得项目正向设计信息流,为该项目的BIM全生命周期应用打下基础。     

滚轮顶杆式断缆锁紧装置及其虚拟样机设计

设计了一种新型的滚轮顶杆式断缆锁紧装置，提出了该装置的设计准则，作为该装置的设计计算依据，采用模块化、参数化的建模方法，建立了滚轮顶杆式断缆锁紧装置虚拟样机的模型，并在此基础上进行了该锁紧装置的虚拟样机设计。