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汽车驾驶员座椅强度及安全性分析

2020-12-08阅读(230)

汽车驾驶员座椅强度及安全性分析

论文摘要

近年来,随着我国汽车工业的快速发展,人们对汽车安全性方面的要求越来越高。汽车的安全性已经成为当今汽车研究的三大主题之一。作为汽车的重要组成部分,座椅在为乘员提供舒适乘车环境的同时,也起到了决定性的保护作用,从而成为汽车安全性研究中的重要部件。对汽车座椅进行合理设计可减轻事故发生时对乘员的伤害程度。汽车座椅的安全性设计目标就是尽可能避免座椅结构破坏和功能失效情况的发生。与安全性相关的研究主要围绕座椅的静强度、冲击强度以及疲劳强度的分析。论文首先在阅读大量文献的基础上,考察了国内外汽车座椅发展及安全研究的现状,概述了座椅系统的强度问题,以及有限元理论在座椅系统安全性研究中的应用。根据逆向工程原理及三维建模软件CATIA,构建了座椅的几何模型,并利用有限元前处理软件Hypermesh建立了座椅的有限元模型,论述了座椅有限元模型建立的过程。参照我国相关标准并利用有限元分析程序LS-DYNA求解,完成了座椅下压刚度仿真分析。之后对座椅进行了下压刚度试验,并对比试验与仿真分析结果,表明下压刚度仿真分析和试验结果吻合较好,说明了有限元模型的可靠性、准确性。应用大型有限元软件MSC.Nastran及ABAQUS/Standard,参考GB 15083-2006和GB 11550-1995,研究了座椅总成、靠背的静强度特性以及头枕的静态特性,并运用有限元分析软件LS-DYNA对座椅头枕的动态特性进行了研究。经仿真分析发现该座椅安全性能符合法规的要求后,利用MSC.Fatigue对座椅骨架疲劳特性进行了分析,并找出了该座椅疲劳破坏点。论文所有的仿真分析都是以在国内外制订的相关法规及标准为基础来展开,并对比总结了大量文献,对同类型座椅的开发研究与仿真分析具有一定的理论意义和参考价值。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 汽车座椅的结构及类型
  • 1.3 国内外汽车座椅发展及研究现状综述
  • 1.3.1 国内外汽车工业的发展与现状
  • 1.3.2 国内外座椅产业的发展与现状
  • 1.3.3 汽车座椅安全性研究现状
  • 1.4 研究目的及意义
  • 1.5 本文的主要工作
  • 2 汽车座椅仿真模型的建立
  • 2.1 引言
  • 2.2 逆向工程概述
  • 2.2.1 逆向工程的基本概念
  • 2.2.2 逆向工程的工作原理
  • 2.2.3 逆向工程的数据采集
  • 2.3 CAD/CAE 相关软件介绍
  • 2.4 三维几何数模的建立
  • 2.4.1 点云数据的采集
  • 2.4.2 点云数据的预处理
  • 2.4.3 点云数据的三角化处理
  • 2.4.4 座椅几何模型的构建
  • 2.5 有限元模型的建立
  • 2.5.1 座椅模型的简化
  • 2.5.2 连接关系的的模拟
  • 2.5.3 网格的划分与有限元模型的构建
  • 2.6 本章小结
  • 3 汽车座椅下压刚度仿真分析与试验研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 有限元概述
  • 3.3 座椅下压刚度试验
  • 3.4 座椅下压刚度有限元仿真分析
  • 3.4.1 有限元模型边界条件的确定
  • 3.4.2 座椅下压刚度仿真加载方式的确定
  • 3.4.3 座椅下压刚度有限元仿真分析
  • 3.5 本章小结
  • 4 汽车座椅静强度仿真分析
  • 4.1 引言
  • 4.2 有限元软件介绍
  • 4.2.1 MSC.NASTRAN 软件介绍
  • 4.2.2 ABAQUS 软件介绍
  • 4.3 汽车座椅强度法规
  • 4.4 座椅总成静强度仿真分析
  • 4.4.1 座椅总成静强度仿真加载方式的确定
  • 4.4.2 座椅总成静强度仿真分析
  • 4.5 座椅靠背静强度仿真分析
  • 4.5.1 座椅靠背静强度仿真加载方式的确定
  • 4.5.2 座椅靠背静强度仿真分析
  • 4.6 头枕安全性仿真分析
  • 4.6.1 座椅头枕后移量及静强度仿真加载方式的确定
  • 4.6.2 座椅头枕后移量仿真分析
  • 4.6.3 座椅头枕静强度仿真分析
  • 4.7 本章小结
  • 5 汽车座椅头枕吸能性仿真分析
  • 5.1 引言
  • 5.2 LS-DYNA 软件介绍
  • 5.3 座椅头枕吸能性法规
  • 5.4 头枕模型及接触设置
  • 5.5 汽车座椅头枕吸能性仿真分析
  • 5.5.1 前方撞击仿真分析
  • 5.5.2 后方撞击仿真分析
  • 5.6 本章小结
  • 6 汽车座椅疲劳强度仿真分析
  • 6.1 引言
  • 6.2 疲劳相关理论
  • 6.2.1 疲劳基本概念
  • 6.2.2 疲劳损伤理论
  • 6.2.3 疲劳载荷谱介绍
  • 6.2.4 S-N 曲线介绍
  • 6.3 MSC.Fatigue 软件介绍
  • 6.4 座椅靠背骨架总成疲劳强度仿真分析
  • 6.4.1 疲劳强度仿真分析相关参数设置
  • 6.4.2 座椅靠背骨架总成疲劳强度分析
  • 6.5 本章小结
  • 7 结论与展望
  • 7.1 结论
  • 7.2 后续工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
  • B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目

    • 相关论文文献

    • [1].探讨如何根据人机工程学提高汽车座椅舒适性[J]. 内燃机与配件 2020(02)
    • [2].新能源汽车座椅轻量化设计的探讨[J]. 工业设计 2020(01)
    • [3].汽车座椅系统动态舒适性的研究综述[J]. 内燃机与配件 2020(07)
    • [4].汽车座椅舒适性区间评价方法[J]. 时代汽车 2020(09)
    • [5].基于频谱分析的汽车座椅水平调节电机手传振动大的分析与改善[J]. 内燃机与配件 2020(13)
    • [6].基于神经网络的汽车座椅舒适性研究[J]. 汽车零部件 2020(07)
    • [7].皮革材料在汽车座椅上的应用[J]. 汽车制造业 2020(05)
    • [8].汽车座椅腰部按摩仪的设计[J]. 汽车实用技术 2018(24)
    • [9].未来汽车座椅的发展方向探析[J]. 科学技术创新 2019(01)
    • [10].汽车座椅舒适性设计要求的探讨[J]. 汽车实用技术 2019(02)
    • [11].汽车座椅舒适性的技术研究[J]. 现代制造技术与装备 2019(04)
    • [12].汽车座椅面料产品的开发研究[J]. 时代汽车 2019(07)
    • [13].汽车座椅在汽车安全性的运用和改进[J]. 内燃机与配件 2019(12)
    • [14].汽车座椅静态舒适度的评价分析[J]. 现代工业经济和信息化 2019(09)
    • [15].消费者对汽车座椅舒适性的追求[J]. 时代汽车 2019(15)
    • [16].汽车座椅舒适性改进的方法分析[J]. 汽车与驾驶维修(维修版) 2018(01)
    • [17].汽车座椅舒适性开发[J]. 南方农机 2018(10)
    • [18].汽车座椅辅助翻转装置设计[J]. 汽车零部件 2018(10)
    • [19].汽车座椅安全带固定点强度分析[J]. 机械研究与应用 2016(06)
    • [20].智能汽车座椅织物传感器发布 可识别重物与小孩[J]. 军民两用技术与产品 2017(01)
    • [21].基于人脸识别自主记忆汽车座椅的研究[J]. 东莞理工学院学报 2017(01)
    • [22].汽车座椅滑轨内轨开裂原因分析[J]. 物理测试 2017(01)
    • [23].某汽车座椅头枕强度分析[J]. 荆楚理工学院学报 2017(04)
    • [24].汽车座椅降本措施分析[J]. 南方农机 2017(20)
    • [25].汽车座椅色彩、面料、造型外观设计[J]. 南方农机 2017(20)
    • [26].超纤皮替代真皮在汽车座椅上的应用研究[J]. 内燃机与配件 2017(19)
    • [27].重型汽车座椅舒适性研究[J]. 汽车实用技术 2017(19)
    • [28].浅谈汽车座椅用纺织品的性能要求和检验标准[J]. 科技尚品 2015(12)
    • [29].汽车座椅空气弹簧静刚度特性计算与试验研究[J]. 现代制造工程 2016(02)
    • [30].探讨汽车座椅舒适性开发[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊) 2016(03)

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