镁合金座椅设计及动态行李碰撞仿真

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AZ31B镁合金动态力学行为的研究

AZ31B镁合金动态力学行为的研究镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、良好的铸造性能、较强的电磁屏蔽能力以及易于再生利用等一系列独特的优点,被誉为“21世纪最具发展潜力和前途的材料”。

其结构件在汽车、飞机、计算机、通讯等领域获得了日益广泛的应用。

由于具有良好的延展率和较高的强度等优点,AZ31B变形镁合金是目前应用最广泛的挤压变形镁合金。

在镁合金的应用中,冲击与循环等动态载荷的作用不可避免,因此对变形镁合金的动态力学行为与组织结构之间关系的研究,对变形镁合金结构件的安全设计及合理使用具有重要的指导意义。

本文主要针对AZ31B变形镁合金挤压棒材的动态拉伸、快速冲击和低周疲劳行为进行了研究,探讨了不同载荷条件下的塑性变形机制以及织构对变形机制和动态力学行为的影响。

研究结果表明,具有{0001}//ED织构的样品(轴向样品)在普通拉伸条件下,其真应力-真应变曲线呈现下凹形,而具有拉伸轴沿<0001>-<11-20>和<0001>-<10-10>织构分布的样品(径向样品),其真应力-真应变曲线为直线形；而在动态拉伸条件下,大量{10-12}拉伸孪生的开动导致了真应力-真应变曲线中平台的出现,并且随着孪生数量的增加平台宽度也增大,轴向样品曲线平台出现在屈服前,而径向样品曲线平台出现在屈服后。

由于{10-12}拉伸孪生、{10-11}压缩孪生、基面滑移、柱面滑移、锥面滑移的CRSS的不同,导致其参与变形的程度和所起作用的不同,Schmid因子对各种变形机制启动起重要作用,这是具有不同织构样品在动态拉伸过程中产生不同力学行为的主要原因；在超快速拉伸条件下,轴向样品的屈服强度、断裂强度、总应变量均随着应变速率的增加而增加。

应变速率越大,样品发生脆性断裂的倾向性也越大。

在快速冲击载荷下,轴向样品和径向样品的屈服强度、断裂强度、总应变量均随着应变率的增加而增加,并且对应{10-12}拉伸孪生的数量也增加。

基于台车后碰撞试验与模拟的铝合金座椅骨架的设计

基于台车后碰撞试验与模拟的铝合金座椅骨架的设计崔文英;尹荣汉;韩琬熙;黄范缜;蔡秀敏【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2012(003)004【摘要】为满足节能与环保的需要，汽车轻量化是一个重要解决方案。

该文探讨应用镁合金代替钢作为座椅骨架的可行性，以便改善其强度，并保持其低密度和较高吸振能力。

进行原型座椅的台车后碰撞实验和LS—DYNA的有限元仿真计算，应用Taguchi方法进行三水平正交数值试验，进行了应力分布、加速度等参数的敏感性分析。

通过仿真计算与灵敏度分析，得到了影响应力水平的主要设计变量；得到了一款最佳化的镁合金座椅骨架结构设计。

结果表明：与常规钢座椅骨架相比较，使用该方法的质量节省可达40％。

【总页数】5页(P308-312)【作者】崔文英;尹荣汉;韩琬熙;黄范缜;蔡秀敏【作者单位】韩国技术与教育大学研究生院,Cheonan 330-708,韩国;韩国技术与教育大学机械电子学系,Cheonan 330-708,韩国;韩国技术与教育大学研究生院,Cheonan 330-708,韩国;Austem, 462-1 Changsan-ri Sushin-myun, Cheonan, Chungnam 330-882,韩国;Austem, 462-1 Changsan-ri Sushin-myun, Cheonan, Chungnam 330-882,韩国【正文语种】中文【中图分类】U463.836【相关文献】1.基于Ansys的铝合金地铁座椅骨架有限元分析 [J], 索雪峰2.基于ECE R129法规的儿童座椅侧面碰撞台车试验系统 [J], 张金换;杨帆;周勇;吴文旺3.基于正碰台车试验的座椅子系统安全性能研究 [J], 孙万朋;郑松林;唐善政;王丽君;陈有松;尹浩庆4.儿童安全座椅正面碰撞台车设计与试验研究 [J], 范恒亮;王壮壮5.儿童安全座椅正面碰撞台车设计与试验研究 [J], 范恒亮;王壮壮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于变形镁合金的座椅靠背骨架轻量化设计

基于变形镁合金的座椅靠背骨架轻量化设计在现代工程领域中，轻量化的设计已成为一种趋势，因为它可以减少材料的使用量、降低成本、提高产品性能和减少对环境的影响。

因此，对于汽车、航空、航天等领域的制造商来说，轻量化的设计已成为一项必须的技术。

在这样的背景下，变形镁合金的座椅靠背骨架轻量化设计值得关注。

变形镁合金是一种新型的结构材料，具有优异的力学性能、较高的比强度和比刚度、重量轻等特点。

因此，通过应用变形镁合金的座椅靠背骨架轻量化设计，可以显著地减少汽车的整车重量，提高燃油效率和减少环境污染。

在设计轻量化座椅靠背骨架时，需要考虑材料的力学性能、成本效益和可制造性。

变形镁合金具有优异的力学性能，可以满足这方面的要求。

此外，由于变形镁合金具有良好的可加工性和可成形性，因此可以通过一些成本有效的制造工艺来实现轻量化的设计。

首先，可以通过使用变形镁合金材料来替换传统的钢材或铝合金材料。

这将导致座椅靠背骨架的重量降低20%以上，同时还可以提高座椅靠背的强度和刚度。

其次，可以采用模块化设计的方法，使用少量的材料来实现座椅靠背骨架的轻量化。

这种方法可以有效地减少材料的浪费，提高了座椅靠背骨架的效率。

最后，可以采用多重结构的设计方法来实现轻量化。

通过在座椅靠背骨架中添加网状结构或蜂窝结构等多个结构层，可以在不影响座椅靠背强度的前提下，实现轻量化的设计。

需要注意的是，轻量化设计在实践中可能会增加成本。

因此，在进行轻量化设计时，需要综合考虑成本和效益。

同时，需要在材料的选择和产品设计中充分考虑材料的可持续性和环保性。

在总的来说，变形镁合金的座椅靠背骨架轻量化设计是一种有效的技术手段。

通过引入这种材料，可以提高产品性能，降低成本并减少对环境的影响。

然而，需要基于成本效益和可持续性等因素来进行设计，确保设计的可行性和实用性。

值得一提的是，变形镁合金材料虽然具有优异的力学性能和重量轻等优点，但在应用于座椅靠背骨架轻量化设计中，也存在一些挑战。

城市客车座椅动态碰撞的仿真与试验研究

城市客车座椅动态碰撞的仿真与试验研究城市客车是现代城市交通中重要的运输设施之一，座椅的安全性对乘客的出行舒适和安全至关重要。

针对城市客车座椅的动态碰撞问题，进行了仿真与试验研究。

通过有限元分析软件，建立了城市客车座椅的有限元模型，考虑了座椅的材料特性和结构特点。

在建模时，采用了真实座椅的一些零部件及其材料参数进行建模，并采用ANSYS软件进行模拟，模拟结果采用虚拟动态制模拟模拟标准进行评估。

通过虚拟仿真分析，得到了城市客车座椅受到动态碰撞时的应力、应变等指标，可以对座椅在碰撞时的情况进行评估。

仿真结果表明，当城市客车发生碰撞时，座椅的应力和应变都较大，需要采取一些措施来降低碰撞对乘客座椅造成的影响。

为了验证仿真结果的可信度，我们进行了实验研究，使用滑移仪器和加速传感器对座椅的加速度和位移进行了测量。

实验结果与仿真结果相匹配，证明了我们所建立的有限元模型的可靠性。

在实验的基础上，我们进一步研究了城市客车座椅的保护措施。

我们发现，在座椅结构上加装一些保护装置（如头枕、腰靠等），可以有效地减小碰撞对座椅造成的影响。

总的来说，本文的研究为城市客车座椅的安全性提供了参考和建议，并且可以为座椅研发、材料选择和结构优化提供一些思路。

针对城市客车座椅的动态碰撞问题，我们可以从以下几个方面加以改善，提高其安全性：1. 优化座椅结构设计。

通过减小座椅的重量和改进座椅的结构，可以降低碰撞时座椅受到的应力和应变，提高座椅的安全性能。

同时，适当增加座椅的支撑和保护装置，也可以有效降低碰撞时对乘客的损伤。

2. 选择高品质的材料。

座椅材料的选择对座椅的安全性能有着重要的影响。

如采用高强度钢材或轻质材料，可以提高座椅的承载能力和安全性能，减少碰撞时的变形和损坏。

3. 标准化生产流程。

通过严格遵守公共交通工具座椅的制造标准，生产过程中进行严格的品质控制和检测，可以确保座椅满足要求的安全性能，减少因座椅质量不合格而造成的潜在安全隐患。

基于碰撞模拟仿真的汽车座椅设计与安全性分析

基于碰撞模拟仿真的汽车座椅设计与安全性分析汽车座椅是保证乘车者舒适性和安全性的重要组成部分。

随着汽车行业的发展和技术的进步，利用碰撞模拟仿真对汽车座椅进行设计和安全性分析的方法日益被广泛应用。

本文将针对基于碰撞模拟仿真的汽车座椅设计与安全性进行探讨。

1. 碰撞模拟仿真技术的应用碰撞模拟仿真技术是指使用计算机模型和仿真软件对汽车碰撞事故进行模拟，以评估汽车的安全性能和优化设计。

在汽车座椅设计中，可以利用碰撞模拟仿真技术对座椅结构、材料和构造进行分析和优化，以提高座椅在碰撞事故中的保护性能。

2. 座椅仿真模型的构建在进行汽车座椅设计与安全性分析时，首先需要构建座椅仿真模型。

座椅仿真模型应包括座椅的主要零部件和结构，如座椅骨架、座垫、靠背等。

同时，还应考虑座椅与车身的连接方式以及与乘车者身体的接触情况。

通过将真实的座椅结构和材料参数输入到碰撞仿真软件中，可以对座椅在碰撞事故中的响应进行模拟分析。

3. 座椅结构强度分析座椅在碰撞事故中承受着巨大的冲击力和载荷，因此座椅的结构强度是保证乘车者安全的关键。

通过碰撞模拟仿真，可以对座椅结构在不同碰撞情况下的强度进行分析。

通过分析座椅结构的应力和变形情况，可以判断其是否满足设计要求，并在必要时进行结构优化。

4. 座椅乘员保护性能分析除了结构强度，座椅的乘员保护性能也是汽车座椅设计与安全性分析的重要内容之一。

乘员保护性能包括座椅的吸能性能、减震能力、头颈保护等。

通过碰撞模拟仿真，可以评估座椅在碰撞事故中对乘车者的保护效果。

例如，可以分析乘员头颈的加速度、座椅的减震情况，以评估座椅设计在碰撞事故中的可靠性和安全性。

5. 座椅优化设计利用碰撞模拟仿真技术进行座椅设计与安全性分析的最终目的是为了优化座椅的设计方案。

通过分析模拟结果，可以发现座椅设计中的潜在问题或不足，并提出相应的改进措施。

例如，可以通过调整座椅结构参数、更换材料等方式来优化座椅的结构和性能，以提高乘车者的舒适性和安全性。

航空座椅动态冲击仿真方法研究

采用中断触发方式进行高速数据采集，采集速度最高可
达１００ＫＳ／ｓ。系统的扩展性和通用性好，通过对导轨直线
度的实际采集测试，实验结果表明，这种方法简单、可
靠、方便适用，可以满足采集要求。
参考文献
１ＡｄｖａｎｔｅｃｈＩｎｃ．ＰＣ－ＬａｂＣａｒｄ／ＰＣＬ－８１６Ｕｓｅｒ＇ｓＭａｎｕａｌ，１９９９．
扶手支板、整体椅腿主要用弯曲板单元模拟；地轨螺栓和前后椅
管采用杆单元模拟；连接螺栓用刚性元模拟；座垫泡沫采用体单
元模拟；座椅安全带采用只承受拉力的杆单元模拟。为了保持仿
真分析和试验状态一致性，水平冲击试验台采用刚体板单元模
图６聚氨酯泡沫应力应变曲线
拟，以便仿真结果和试验结果对比分析。
水平向前冲击试验是在冲击试验台完成，为了仿真分析与试验结果对比，同时给出航空座椅水平向前冲击试验运动图以及航空座椅水平向前冲击仿真运动图，如图８、９所示。通过对比分析，仿真分析出运动趋势和冲击试验结果是吻合的。
座椅在水平向前冲击下，仿真分析和试验分别给出了假人头部合成加速度曲线，图８ａ为左端假人，图８ｂ为中间假人，其中实线为试验结果，虚线为分析结果。分析表明，仿真分析和试验结果是吻合的。
通过不断优化设计，完成了三联座椅（两个假人乘坐在悬臂
－６８－
机械设计与制造
Ｎｏ．７Ｊｕｌ．２００７
端）水平向前冲击仿真分析。水平向前冲击仿真分析显示，座椅结构部分和机体之间保持完整的连接，主要载荷传递路径保持完好，座椅结构强度满足设计要求，乘员约束系统能经受冲击载荷的冲击，腰带始终保持在骨盆上，满足座椅动态设计的要求。

汽车儿童安全座椅碰撞性能仿真分析与评价

２０１４年８月机械设计与制造工程Ａｇｕ．２０１４第４３卷第８期ＭａｃｈｉｎｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．４３Ｎｏ．８
图１１假人头部合成加速度仿真与实验结果
头部损伤指数ＨＩＣ（ＨｅａｄＩｎｊｕｒｙＣｒｉｔｅｒｉａ）作为表征乘员头部损伤的关键指标，采用式（１）进行评价：
∫ ＨＩＣ１５
＝（ｔ２－ｔ１）
１ｔ２－ｔ１
ｔ２
２．５
ａ（ｔ）ｄｔ
ｔ１
（１）
式中：ａ（ｔ）为头部质心处合成加速度，数值为重力
ｇ．使用ＬＳ－Ｐｒｅｐｏｓｔ中的Ｌｉｍｂｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ功
图４安全带模型
１．３材料模型儿童座椅的靠背板材质是发泡性缓冲材料
ＥＰＳ，在碰撞过程中主要起缓冲作用，使用ＬＳ－ＤＹＮＡ软件中基于应变率的１６３号泡沫材料模型进行描述［８］，不同应变速率下的应力－应变曲线如图５所示。ＥＣＥ座椅的泡沫材料选用５７号低密度泡沫材料模型，其应力－应变曲线如图６所示［９］。座椅主体、把手及ＩＳＯＦＩＸ底座外壳使用弹
·３３·
２０１４年第４３卷机械设计与制造工程
性材料模型，而ＩＳＯＦＩＸ底座连接件及内部钢材、支撑脚等使用弹塑性材料模型，台车座椅金属板定义为刚体材料模型。
定的区域内，即图８中两条虚线与坐标轴构成的区域。
图５ＥＰＳ应变率的泡沫材料性能曲线
图１汽车儿童安全座椅台车碰撞实验装置
１．１儿童座椅及台车模型儿童座椅及台车有限元模型如图２所示。儿

镁合金汽车座椅骨架压铸成形数值模拟与工艺优化

College of Mechanical Engineering of Chongqing University, Chongqing, China
April, 2008
重庆大学硕士学位论文
中文摘要
摘
要
在能源和环境问题日益突出的今天，实现汽车轻量化，对于节约能源、减少排放、实现可持续发展具有十分积极的意义。作为 21 世纪最令人瞩目的绿色工程材料，镁合金在汽车轻量化上极具应用前景，已成为各国的研发热点。镁合金座椅骨架作为大型复杂压铸件，能显著减小汽车总成重量、改善车辆动力性能和排放、降低噪声和振动、提高行驶稳定性，特别是在汽车受冲击时，镁合金座椅骨架能够吸收分散更多的能量、防冲击凹陷，使汽车更加安全舒适。目前、日韩及欧美部分高端车已实现镁合金座椅骨架的商业化应用，而我国镁合金汽车座椅骨架的开发应用尚未起步。本文针对现有的结构几乎都是针对与镁合金机械性能及成形方法完全不同的钢和工程塑料材料设计的现状，对新型镁合金轿车座椅骨架压铸件成形工艺进行开发探索。主要做了以下两方面的工作：首先，在材料替代再设计三维数据的基础上，针对座椅骨架的整体结构特点、结合镁合金材料工艺特性，分析性能结构的成形工艺性，并对工艺及模具进行初步设计。其次，借助计算机数值模拟技术对压铸过程进行仿真，通过压铸件充型、凝固过程的模拟分析结果，对压铸件质量进行有效预测，从而对工艺和浇注系统进行优化再设计，进一步优化压铸件浇注排溢系统和工艺参数组合，以期在确保压铸质量的同时提高模具的服役寿命。至此，镁合金汽车座椅骨架在获得最佳性能结构的同时获得了能确保铸件质量的最佳工艺结构及工艺参数组合，满足结构件对铸件内在质量的需求，为镁合金在汽车座椅骨架上的应用奠定了技术基础。目前，基于本论文工作的镁合金汽车座椅骨架压铸模正在投标制造，预计 2008 年下半年将进行小批量试生产。关键词：镁合金，汽车，座椅骨架，数值模拟，工艺优化

汽车碰撞模拟仿真在车辆座椅安全性能研究中的应用

汽车碰撞模拟仿真在车辆座椅安全性能研究中的应用随着车辆安全意识的提高，汽车碰撞模拟仿真技术在车辆座椅安全性能研究中的应用也逐渐受到重视。

本文将探讨汽车碰撞模拟仿真在车辆座椅安全性能研究中的应用，并分析其在车辆安全性能开发中的重要地位。

1.引言随着汽车行业的发展和人们对出行安全的不断追求，车辆座椅安全性能成为汽车制造商和消费者关注的焦点。

汽车座椅的碰撞安全性能不仅与乘客的生命安全息息相关，也直接影响到车辆的整体安全性能。

因此，研究车辆座椅的安全性能成为了汽车工程研究的重要方向。

2.汽车碰撞模拟仿真技术的发展随着计算机技术的快速发展，汽车碰撞模拟仿真技术应运而生。

利用计算机模拟碰撞过程，可以在虚拟环境中进行车辆碰撞试验，通过模拟乘客与座椅之间的相互作用，及时发现问题并进行优化设计。

因此，汽车碰撞模拟仿真技术成为了研究车辆座椅安全性能的有效手段。

3.汽车碰撞模拟仿真技术在座椅结构设计中的应用汽车座椅结构的设计对于乘客的安全至关重要。

通过汽车碰撞模拟仿真技术，可以模拟各种碰撞情况，如正面碰撞、侧面碰撞等，以评估座椅结构在不同碰撞条件下的变形和变形情况。

通过优化座椅结构设计，可以提高其抗碰撞性能，从而有效降低乘客在事故中的受伤风险。

4.汽车碰撞模拟仿真技术在材料选择中的应用汽车座椅材料的选择直接影响到座椅的安全性能。

通过汽车碰撞模拟仿真技术，可以模拟座椅材料在碰撞过程中的变形、破裂等情况，从而评估材料的抗冲击性能。

通过优化材料选择，可以提高座椅在碰撞中的表现，减轻乘客受伤风险。

5.汽车碰撞模拟仿真技术在座椅调节系统设计中的应用座椅调节系统的设计对于乘客的乘坐舒适性和安全性都具有重要意义。

通过汽车碰撞模拟仿真技术，可以模拟座椅调节系统在碰撞过程中的作用和表现，评估其对乘客的保护程度。

通过优化座椅调节系统设计，可以提高乘客的乘坐舒适性和安全性。

6.汽车碰撞模拟仿真技术在座椅头枕设计中的应用座椅头枕作为保护乘客颈部的重要部分，设计合理的头枕可以减轻碰撞时颈部的压力，降低颈椎受伤的风险。

一种镁合金座椅骨架的强度性能研究

摘要：为满足未来汽车对座椅轻量化的要求，提出一种轻量化镁合金座椅骨架设计方案。

该方案中镁合金靠背和坐盆均为一体式结构，可以在保证骨架强度性能的同时降低骨架重量。

为了研究镁合金座椅骨架的静态及动态强度性能，分别使用Ls-Dyna 软件以及软钢模样件对镁合金座椅骨架进行了FEA 仿真分析和强度试验验证，结果表明镁合金座椅骨架可以满足试验标准要求。

在保证强度足够的情况下，新设计镁合金座椅靠背比原钢结构靠背总成重量减轻44.5%，新设计镁合金座椅坐盆比原钢结构坐盆总成重量减轻37.2%。

关键词：轻量化设计镁合金座椅静态强度动态强度中图分类号：U463.836文献标识码：BDOI ：10.19710/ki.1003-8817.20200155一种镁合金座椅骨架的强度性能研究陈甜斌（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804）作者简介：陈甜斌（1987—），男，工程师，硕士学位，研究方向为汽车座椅设计。

1前言在2020年CES 国际消费电子展上，国际知名汽车公司纷纷发布了面向未来自动驾驶时代的概念车型，例如奔驰的Vision AVTR 、宝马的i3Urban Suite 等。

而聚焦到未来座椅的设计上，各大汽车厂商都不约而同地选择了更具科技感和未来感的轻量化座椅。

可以预见，轻量化设计必然会成为未来汽车座椅设计的最为明显的趋势之一。

由于传统汽车座椅骨架的重量在座椅总成重量中占据较大比例，一般在60%~70%，所以座椅轻量化的实现关键在于座椅骨架的轻量化。

目前在座椅骨架轻量化领域，主流整椅厂商和汽车厂商主要在2个方向进行研究，一方面优化座椅骨架的结构，去除冗余设计；另一方面则是尝试在座椅骨架上使用新型轻质材料，例如高强度钢、镁合金、铝合金、碳纤维等。

其中，通过优化座椅骨架结构设计的方法，一般可以为整椅带来10%～15%的减重空间，对座椅轻量化提升有限[1]。

因此，为适应未来汽车对座椅轻量化的需求，轻量化座椅骨架技术将成为未来的一个重要研究方向。

汽车行李箱动态冲击座椅的静态等效试验研究

汽车行李箱动态冲击座椅的静态等效试验研究沈军【摘要】Rear seat back is an important safety component for resisting impact of luggage in the car collision process. According to the luggage block motion mode and the seat deformation in the test,based on conservation of energy,combining the theoretical calculation with practical test,the seat static test method that was equivalence to the dynamic luggage test was presented. It can be used for fast verification in the process of development.%在汽车碰撞过程中，后排座椅靠背是抵挡行李撞击的重要安全部件。

针对试验中行李块运动方式及座椅变形情况，根据能量守恒原理，结合理论计算与实物试验，提出了与行李箱动态试验等效的座椅静态试验方法，可用于开发过程中的快速验证。

【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】3页(P45-47)【关键词】后排座椅靠背;行李箱冲击;静态等效试验;能量守恒【作者】沈军【作者单位】上海延锋江森座椅有限公司，上海201315【正文语种】中文0 引言在汽车碰撞过程中，后排座椅靠背是抵挡行李撞击的重要安全部件。

GB15083动态行李箱试验是检验碰撞过程中受到行李块冲击后，汽车座椅变形量是否处于一定范围内，从而实现对乘员的保护。

考虑到动态试验较长的试验周期和较高的试验成本，文中将此动态试验通过理论计算，与静态实物试验方式相结合，采用能量法，推断出能满足行李箱冲击试验要求的后排座椅骨架所应具备的强度要求，从而获得一种与动态试验等效的静态试验方法。

移动行李对后排座椅冲击的仿真分析与结构优化

摘
要：通过对移动行李对后排座椅冲击试验的一款不合格座椅进行仿真分析，结合试验结果验证分析
模型的有效性。根据试验及仿真结果，分析座椅结构的不合理性，并进行优化设计，使其在重量减轻的同时
满足ＧＢ１５０８３ — ２００６Ｅ】的试验要求。
ａｂｏｕｔＭｏｖｉｎｇＬｕｇｇａｇｅｔｏＲｅａｒＳｅａｔＩｍｐａｃｔ
ＭａＲｕｉｘｕｅ，ＷａｎｇＸｉｎ，ＺｈａｎｇＫｅｆｅｎｇ
（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＶｅｈｉｃｌｅＴｅｓｔ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＮａｔｉｏｎａｌＣｏａｃｈＱｕａｌｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ＆ＴｅｓｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１１２２，Ｃｈｉｎａ）
ｔ
２０００４０％
ｎ
Ｕ
Ｒ
满足标准要求的汽车后排座椅，采用有限元仿真分析方
汽车交通事故造成了大量的人员伤亡及财产损失，汽车碰撞安全问题越来越引起人们的关注。在汽车碰撞事故中，后排座椅作为降低损伤的安全部件起着重要的保护作用。后排座椅首先要保证乘员具有一定的生存空间，防止其他车载体（如行李等）进入到生存空间，且能
试验。行李块尺寸为３００

汽车后排座椅行李箱冲击的仿真分析及结构优化

汽车后排座椅行李箱冲击的仿真分析及结构优化战楠;吴迪;卜晓兵;耿动梁【摘要】汽车座椅是乘员和汽车之间重要连接纽带,是保证乘员安全的关键零部件之一.为提高汽车座椅的安全性能,减少后排乘员因再次碰撞引起的伤亡,国标GB 15083-2006补充了对移动行李后排乘员防护的特殊规定.以某型汽车后排座椅骨架为研究对象,建立仿真模型,运用非线性有限元方法进行仿真研究.计算结果表明该款座椅在行李箱冲击工况中刚度不足,靠背出现了失稳现象.根据仿真结果,提出了优化方案,提高座椅骨架的整体刚度,增强抗变形能力.通过对优化方案进行仿真验证,优化后的后排座椅结构抗冲击能力提升显著,可以满足强制法规的要求.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】4页(P5-8)【关键词】后排座椅;行李箱冲击;优化结构;仿真分析【作者】战楠;吴迪;卜晓兵;耿动梁【作者单位】中国汽车技术研究中心有限公司,天津300300;中国汽车技术研究中心有限公司,天津300300;中国汽车技术研究中心有限公司,天津300300;中国汽车技术研究中心有限公司,天津300300【正文语种】中文【中图分类】U462.10 引言座椅系统是汽车上保护车内乘员安全的关键部件之一，不但要承受乘员的质量，还要承受车辆启动、制动及加速等常规工况以及碰撞事故中的冲击载荷。

特别是在交通事故中，汽车后排座椅会受到行李箱内物体的巨大冲击载荷，座椅骨架如刚强度设计不足将会产生严重的变形甚至断裂，对后排乘员造成严重的伤害。

因此，2009年国家颁布强制检验法规GB 15083-2006《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》，对汽车在发生碰撞时行李箱后排座椅的侵入量提出了明确要求[1-4]。

该法规对座椅背部的支撑结构及座椅骨架的强度都提出了更高的要求。

本文作者通过对某型后座椅行李箱冲击进行CAE仿真，对后排座椅背部支撑梁在仿真中出现的问题进行分析，并对背部支撑梁结构进行了优化改进，使改进后的方案可以满足法规要求。

镁合金座椅骨架设计及性能研究

摘要：为了满足汽车对座椅轻量化的要求，提出一种用镁合金靠背总成及坐盆总成替代原钢结构骨架的设计方案。

该方案中镁合金靠背和坐盆均为一体式结构，可以减少焊接成本和装配时间。

为了验证镁合金靠背和坐盆的结构强度，使用Ls-dyna 软件对座椅骨架进行了FEA 分析，结果表明靠背及坐盆应力未超出镁合金材料许用要求。

在保证强度足够的情况下，新设计镁合金座椅靠背比原靠背总成质量减轻44.5%，新设计镁合金座椅坐盆比原坐盆总成质量减轻37.2%，减重效果明显，可以满足设计要求。

关键词：轻量化设计镁合金座椅FEA 分析中图分类号：U463.836文献标识码：BDOI ：10.19710/ki.1003-8817.20190297镁合金座椅骨架设计及性能研究陈甜斌陈修艺王懿（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804）作者简介：陈甜斌（1987—），男，工程师，硕士学位，研究方向为汽车座椅设计。

1前言随着新能源汽车的蓬勃发展及节能减排的要求，汽车生产商对轻量化座椅的需求日益增加。

目前轻量化座椅常用的减重方法有优化骨架结构和使用轻质材料2种，其中优化骨架结构一般可以减轻座椅总重的10%～15%，对座椅轻量化提升有限[1]。

因此，在骨架上使用轻质材料成为座椅轻量化的一个重要研究方向。

目前可用于轻质骨架的材料有镁合金、铝合金、热塑性塑料和碳纤维增强复合材料等。

热塑性塑料成本低，但是机械性能较差，不可以回收再利用。

碳纤维增强型复合材料的机械性能优异，但成本较高，现在仅用于部分赛车座椅上。

镁合金和铝合金价格适中，但是镁合金延展性和强度较高，耐有机物等的腐蚀性更好，在弹性变形范围内能承受更大的冲击载荷[2]。

汽车座椅是人体和汽车联系的纽带，其骨架强度直接关系到座椅的使用寿命和驾乘人员的生命安全。

为此本文提出设计一种镁合金座椅，以满足国内经济型轿车市场的需求。

2镁合金骨架结构设计目前常用的镁合金替代设计方法是增加镁合金板件厚度，以使其拥有钢板件的强度和刚度。

安全汽车座椅设计与碰撞力学仿真分析

安全汽车座椅设计与碰撞力学仿真分析随着汽车的普及和交通事故的频繁发生，汽车的安全性越来越受到人们的关注。

其中，安全汽车座椅的设计对于人类的生命安全至关重要。

本文将会从碰撞力学的角度来探讨安全汽车座椅的设计以及仿真分析，以期为汽车制造商提供有益的参考。

第一部分：安全汽车座椅的设计原理为了使汽车乘客在发生碰撞时能够最大限度地避免受到伤害，安全汽车座椅的设计应遵循以下原则：1. 够结实：安全汽车座椅必须具备足够的结实性，使其能够承受车辆发生碰撞时的冲击力。

座椅的顶部和侧部的结构必须能够承受来自多个方向的冲击。

2. 能缓冲：安全汽车座椅的设计还应考虑如何缓冲车辆碰撞时产生的冲击力。

座椅的底部和背部应配备能够缓冲冲击的护垫。

3. 稳定舒适：座椅不仅要够结实和能缓冲，还要稳定舒适。

座椅的设计应遵循人体工程学原理，以保持乘客在坐姿时的合适姿势，使其身体在发生碰撞时不会扭曲或扭伤。

4. 隔离：安全汽车座椅的设计还应考虑碰撞时乘客受到的惯性力和外部环境对人体造成的损伤，以此设计出能够隔离乘客的座椅结构。

第二部分：碰撞力学仿真分析碰撞力学仿真是评估汽车座椅设计的最佳方式之一。

它可以通过计算车辆轻微碰撞时的情况来检查座椅的耐久性和可靠性，发现潜在的设计缺陷，从而做出改进。

而以下3D仿真模拟可用于对安全汽车座椅做出具体评价：1. 静态仿真：这种仿真模拟用来计算汽车座椅承受其设计负载所需要的支持。

它会模拟重力、扭曲和压缩等因素来完成这一任务，以求确认座椅是否稳定舒适。

2. 动态仿真：这种仿真可以通过模拟车辆运动来模拟汽车座椅在发生碰撞时的情况。

它通过采用非线性数学模型，研究碰撞时座椅和乘客身体的响应，以求确认座椅既能够支持身体，也能够吸收能量，保护乘客。

3. 优化仿真：这种仿真模拟在汽车座椅的设计阶段使用，在模拟过程中，计算机会将最佳的座椅模型与基于优化的算法相结合，以提高设计的效率。

第三部分：未来安全汽车座椅的发展趋势随着科技的不断发展，未来安全汽车座椅将会出现以下趋势：1. 无需安全带的座椅：将来可能会出现座椅采用气体操作，无需安装安全带，其底部可移动式垫子可以承受碰撞产生的冲击。

碰撞仿真模拟优化汽车座椅安全性设计的新途径

碰撞仿真模拟优化汽车座椅安全性设计的新途径在汽车行业中，座椅的安全性设计一直是至关重要的一环。

随着汽车碰撞仿真模拟技术的不断发展和应用，为汽车座椅的安全性设计提供了全新的优化途径。

本文将探讨碰撞仿真模拟在汽车座椅安全性设计中的应用，以及如何通过该技术优化座椅的设计，提高乘车人员的安全性。

1. 碰撞仿真模拟在汽车座椅安全性设计中的应用随着计算机技术的飞速发展，碰撞仿真模拟成为了汽车工程师们不可或缺的工具。

通过建立多种模型和设定不同条件，可以对碰撞事故中座椅的受力情况进行准确预测和模拟。

这为座椅的设计和改良提供了科学依据和方向。

首先，碰撞仿真模拟可以帮助工程师们评估座椅在不同碰撞情况下的表现。

通过对不同角度和速度的碰撞进行仿真模拟，可以准确计算出座椅在碰撞过程中的变形和承受的力量。

这有助于工程师们了解座椅在碰撞事故中的表现，并相应地进行改良和优化。

其次，碰撞仿真模拟还可以帮助工程师们预测座椅在不同碰撞事故情况下的乘车人员受伤情况。

通过模拟乘车人员在碰撞事故中的受力分布和受伤方式，可以优化座椅的结构和材料，以降低乘车人员的受伤风险。

例如，在仿真模拟中可以对座椅的头枕、腰部支撑以及侧面支撑等进行不断优化，以提供更好的保护和支撑作用。

最后，碰撞仿真模拟还可以进行多种参数的变量分析。

通过对座椅的结构、材料和其他设计参数进行多次仿真模拟，可以评估不同变量对座椅安全性的影响程度，并找到最佳的设计方案。

这为工程师们提供了有效的参考，使得座椅的安全性设计更加科学和可靠。

2. 通过碰撞仿真模拟优化汽车座椅设计的新途径在碰撞仿真模拟的基础上，工程师们可以通过多种途径来优化汽车座椅的设计，提高乘车人员的安全性。

首先，优化座椅的结构。

通过分析和模拟不同结构的座椅，可以找到最合理的结构形式。

例如，在头枕和腰部支撑处采用可调节的结构，使得座椅能够根据不同身高和体型的乘车人员进行调整，提供更好的支撑和保护效果。

另外，通过改善座椅的抗碰撞能力，如增加座椅的承载能力和改良座椅的吸能结构，可以在碰撞事故中减少乘车人员的伤害。

汽车碰撞模拟仿真中座椅安全设计的研究

汽车碰撞模拟仿真中座椅安全设计的研究随着汽车行业的快速发展和车辆保有量的增加，交通安全问题日益凸显。

汽车碰撞模拟仿真技术应运而生，成为汽车安全设计的重要工具。

在碰撞事故中，座椅作为乘坐者的安全防护系统之一，其设计对乘坐者的生命安全至关重要。

因此，研究汽车碰撞模拟仿真中座椅安全设计成为一项重要的课题。

一、座椅的结构和功能汽车座椅作为乘坐者与车辆之间的重要接口，其设计要求结构牢固、稳定可靠，并能够在碰撞事故中起到有效的保护作用。

座椅的功能主要包括承载乘坐者、吸收撞击能量、缓冲冲击力、减少乘坐者与车辆之间的相对速度等。

为了满足这些功能需求，座椅的结构设计要考虑乘坐者的人体工程学特征，并具备材料的高强度和良好的能量吸收特性。

二、座椅的材料选择和优化设计座椅的材料选择对座椅安全设计起着至关重要的作用。

常用的座椅材料有钢、铝、塑料和纤维复合材料等。

钢料具有强度高、刚性好、成本低等优点，但重量较大。

铝材料具有重量轻、耐腐蚀等特点，但强度较低。

塑料在座椅中的应用较多，具有重量轻、成本低等优势，但强度较低。

纤维复合材料具有强度高、重量轻等优点，但成本较高。

因此，在座椅材料选择上需要综合考虑各种因素，并进行优化设计，以实现最佳的座椅安全性能。

三、座椅的结构设计和优化座椅的结构设计和优化是实现座椅安全性能的关键。

首先，座椅的结构设计要符合人体工程学原理，使乘坐者处于舒适的位置，减少身体的疲劳感。

其次，座椅的结构设计要能够承受碰撞事故中的巨大冲击力并吸收能量，从而减轻乘坐者受伤的可能性。

此外，座椅的结构还要考虑到乘坐者的不同需求，如调节性、舒适性和便利性等。

基于之前的研究成果，在座椅的结构设计中可以采用仿生设计的思想，模拟人体的结构特征和工作原理。

通过优化设计座椅的骨架结构，增加支撑点和减少应力集中，可以提高座椅的耐久性和强度，从而增加乘坐者在碰撞事故中的生存空间。

此外，还可以通过添加座椅的承重框架，增加碰撞事故中的稳定性和防护性能。

汽车碰撞模拟仿真在新型车辆座椅设计中的应用

汽车碰撞模拟仿真在新型车辆座椅设计中的应用近年来，随着汽车行业的快速发展，对车辆安全性的要求也越来越高。

汽车碰撞模拟仿真技术逐渐被广泛应用于新型车辆座椅设计中，以提供更安全、舒适的座椅设计方案。

本文将介绍汽车碰撞模拟仿真技术在新型车辆座椅设计中的应用，并探讨其优势和未来发展方向。

一、碰撞模拟仿真的基本原理和方法汽车碰撞模拟仿真是一种通过计算机模拟车辆在真实碰撞情况下的各种影响因素，如车辆速度、碰撞角度、撞击部位等，从而预测碰撞对车辆和乘员的影响的技术。

它基于有限元分析原理，使用专业的仿真软件进行模拟计算，通过模型建立和数值计算，可以对车辆座椅在不同碰撞情况下的表现进行准确预测。

在汽车碰撞模拟中，首先需要进行车辆模型建立。

通过三维扫描和建模技术，将车辆外部结构、车体刚度以及座椅等部件进行建模并导入仿真软件。

随后，根据测试需求和碰撞模式，设定碰撞位置和角度等参数，并对仿真模型施加相应的载荷。

最后，使用有限元方法对整车系统进行分析，预测车辆和乘员在碰撞过程中受到的力和变形情况。

二、新型车辆座椅设计中的应用1. 评估座椅结构的强度和刚度通过碰撞模拟仿真可以直观地了解车辆座椅在不同碰撞情况下的受力状况，评估其结构强度和刚度。

利用分析结果，工程师可以发现潜在的结构问题和缺陷，以提前进行设计改进。

碰撞模拟还可以帮助工程师优化材料选择和构造设计，以提高座椅的整体刚度和安全性。

2. 评价乘员保护性能在汽车碰撞过程中，座椅是主要的安全设备之一，其保护乘员免受碰撞冲击的能力至关重要。

通过碰撞仿真可以定量分析座椅对乘员的保护性能，如碰撞过程中对乘员产生的加速度、应力和位移等。

同时，还可以评估座椅的头颈防护、腹部保护和侧面碰撞保护等方面的性能，为设计师提供有关改进座椅结构的建议。

3. 优化座椅减震系统座椅减震系统的设计对乘坐舒适性和乘员安全性具有重要影响。

通过碰撞仿真，可以模拟座椅在碰撞过程中的减震能力，评估减震系统的性能，并优化减震装置的参数。