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。     

基于仿真的鞭打试验影响因素分析

为获得汽车座椅一些关键参数对鞭打试验结果的影响规律,同时进行了计算机仿真与试验,并将仿真结果与鞭打试验结果进行对比,在确认了计算机仿真可行且准确的基础上,进行了多轮的仿真计算。结果表明:靠背刚度越小和靠背转动刚度越大,则鞭打试验得分越高,且靠背刚度比其转动刚度影响更明显;头枕刚度和头枕转动刚度越大,则鞭打试验得分越高,其中,头枕转动刚度的影响更明显;而头枕越高和头后间隙越小,则越有利于鞭打试验得分。     

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。     

汽车座椅靠背耐久试验装置开发与研究

以提高汽车座椅安全性和可靠性为出发点,针对汽车座椅靠背强度性能试验问题,在相关试验标准的基础上,结合汽车座椅在实际使用中的各种工况,制定了考察座椅靠背耐久性的试验方法,并设计了相应的试验装置。     

汽车乘员约束系统综合试验台的研制

基于国内外汽车座椅和安全带固定点强度试验法规,开发了可同时进行座椅刚度、安全带固定点强度测试和头枕性能等测试的乘员约束系统综合试验台.采用ANSYS软件建立了试验台主台架的有限元模型对主台架进行强度分析;应用虚拟仪器技术开发了该试验台的控制系统,并利用该试验台进行了座椅总成静强度试验和安全带固定点强度试验.结果表明,该试验台能满足相关试验法规的要求,可用于对乘员约束系统的研究和开发.     

汽车后排座椅头枕试验失效及优化分析

汽车座椅及头枕是重要的被动安全部件,在碰撞事故中,头枕能很好地吸收能量,有效防止或减缓对乘员颈部的伤害;同时,头枕是多数海外市场准入的强制认证项目;因此,通过研究海外标准及试验方法,一次性完成头枕开发、试验,降低再次试验及改进的费用,缩短海外产品开发周期。     

欧洲NCAP将汽车座椅及头枕碰撞结果纳入新标准

欧洲NCAP近期首次公布了汽车座椅及头枕碰撞试验结果,并在公布结果之后向公众表示,欧洲NCAP从2009年开始导入新的碰撞试验评价标准,其中座椅及头枕评价被列入成人保护项进行评分。在发生追尾事故时,乘员头部受到的伤害主要来自座椅和头枕的碰撞。欧洲NCAP首次公布头枕碰撞试验结果,希望以此督促厂商改善车辆头枕设计、     

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。     

用于汽车试验的多用途手持式测速仪的研究

速度测试仪是汽车实验室不可缺少的设备,如汽车碰撞试验的汽车碰撞速度测试,汽车座椅头枕冲击试验的冲击速度测试,汽车转向机构冲击试验的冲击速度测试,汽车电动门窗升降机的升降速度测试,以及汽车四门两盖疲劳试验的关门速度测试等。文中介绍的手持式测速仪就是根据汽车试验需要开发的,同时还研发了一套独特的转盘型标准速度校对方法,非常容易推广使用。     

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。     

防挥鞭伤座椅头枕研究

本文以汽车座椅头枕为研究对象,探讨了两种不同类型的头枕的挥鞭伤防护机理,阐述了2012版C-NCAP的评分机制。对某商用车主动式头枕座椅的挥鞭伤试验结果进行了分析研究,结果表明主动式头枕在乘员挥鞭伤问题中防护效果明显,为后期座椅安全性能开发提供了依据。     

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。     

汽车座椅测试系统研制

由上海延锋汽车饰件有限公司研制，并经鉴定，投入使用的汽车座椅测试系统，是由质心测定装置、静态试验机、惯性强度试验机、靠背疲劳试验机，座垫疲劳试验机，调角力矩试验机，冲击试验机组成，本文介绍了该测试系统的用途，测试内容与参数，测试范围，最后评价了该系统的技术水平与今后改进内容。     

某国产车型头枕开发鞭打性能设计优化

本文运用汽车座椅和头枕安全相关理论,针对某国产车型头枕开发项目阶段中出现的鞭打评分不达标的问题进行了研究。通过对标法和台架试验结果分析提出了优化方案,结合建立有限元预测了优化方案的结果,并通过C-NCAP 2018的正式鞭打试验验证了预测结果,最终实现了设计目标。     

挥鞭伤及相关法规研究

为降低在低速追尾碰撞中乘员颈部受到的挥鞭伤害,文章对挥鞭伤生成原理、E-NCAP及C-NCAP挥鞭伤试验的评价方法进行了研究,并依据E-NCAP中等强度动态试验标准,对普通头枕及Re-active头枕进行试验对比,从结果评价中可看出,Re-active头枕在头枕接触时间、颈部伤害指标NIC、Nkm及上颈部剪切力4方面均优于普通头枕,试验结果总得分也高于普通头枕,说明Re-active头枕能够在低速尾碰过程中更有效地保护乘员头颈部。     

挥鞭伤及相关法规研究

为降低在低速追尾碰撞中乘员颈部受到的挥鞭伤害,文章对挥鞭伤生成原理、E-NCAP及C-NCAP挥鞭伤试验的评价方法进行了研究,并依据E-NCAP中等强度动态试验标准,对普通头枕及Re-active头枕进行试验对比,从结果评价中可看出,Re-active头枕在头枕接触时间、颈部伤害指标NIC、Nkm及上颈部剪切力4方面均优于普通头枕,试验结果总得分也高于普通头枕,说明Re-active头枕能够在低速尾碰过程中更有效地保护乘员头颈部。     

正面碰撞后期驾驶员复位后颈部运动与伤害的研究

针对目前国内外对正面碰撞后期,驾驶员在安全气囊反弹力与安全带约束力作用下,向后复位运动,其腰部与座椅靠背接触后的颈部伤害研究很少的现状,进行了驾驶员上、下颈部运动状态研究,并分析座椅特征参数对颈部伤害的影响。为此以某型轿车乘员室相关尺寸和性能参数为依据,采用碰撞仿真软件MADYMO建立了驾驶员约束系统仿真模型,并进行仿真与试验验证。结果表明:减小座椅头枕刚度,可降低上颈部伸张弯矩峰值;减小靠背上部刚度与靠背倾角调节器转动刚度,可显著降低上、下颈部伸张弯矩峰值和颈部伤害指标Nkm与Nij;增加头枕前倾角,可大幅降低下颈部伸张弯矩峰值,但过大的头枕前倾角会增大颈部伤害指标。     

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。     

行星齿轮式汽车座椅调角器的研发

介绍了汽车座椅调角器的功能和设计要求,确定了调角器研究开发的重点。完成了调角器的方案设计,阐述了行星齿轮式调角器的工作原理,进行了调角器核心件的详细设计,实现了汽车座椅靠背角度的连续调节和可靠自锁。     

基于DOE的后排座椅鞭打优化

2021版C-NCAP中新增后排座椅的动态鞭打要求。后排座椅骨架不同于前排座椅,无法完全借鉴前排的开发经验,考虑到影响鞭打的因素众多,文章基于DOE试验方法,研究了头后间隙、头枕高度、头枕杆直径、头枕杆厚度、头枕EPP和靠背MTM等6个影响因子与鞭打得分各指标的函数关系,并给出了最优解:当头后间隙缩小至25 mm,头枕高度增高至低于头部10 mm,头枕杆直径增大至16 mm,头枕杆厚度增加至1.4 mm,增加头枕EPP,移动儿童座椅上固定点至坐垫上使得靠背MTM增大至60 mm时,鞭打得分由0.21分提升至1.48分。采用最优解方案的座椅实物鞭打得分为1.56分,与DOE最优解的得分水平相当,满足得分目标。