基于LS-DYNA的某座椅鞭打性能分析和优化
某乘用车座椅E-NCAP鞭打性能仿真优化与试验对比
Modeling and Simulation 建模与仿真, 2020, 9(1), 56-64Published Online February 2020 in Hans. /journal/moshttps:///10.12677/mos.2020.91007Simulation Optimization and TestComparison of E-NCAP WhiplashPerformance for a Passenger Car SeatBingyang Xue, Huanxue Feng, Feng Liu, Ailin ZhangChangchun FAWSN Lear Automotive Seat Systems, Co., Ltd., Changchun JilinReceived: Jan. 1st, 2020; accepted: Jan. 14th, 2020; published: Jan. 21st, 2020AbstractAs a passenger car is to be exported to Europe, its seat design standard must meet E-NCAP. In the FEA analysis stage, the seat headrest is optimized for low whiplash scores. The finite element model is established in the ANSA and the LS-DYNA software is used as the solver to simulate the seat model to improve the FEA whiplash score. The object is carried out according to the latest data state in order to meet the E-NCAP standard, and the whiplash performance will be further op-timized according to the comparison results.KeywordsSeat, Whiplash, FEA, Optimization某乘用车座椅E-NCAP鞭打性能仿真优化与试验对比薛冰洋,冯焕学,刘峰,张艾琳长春一汽富晟李尔汽车座椅系统有限公司位,吉林长春收稿日期:2020年1月1日;录用日期:2020年1月14日;发布日期:2020年1月21日摘要由于某乘用车要出口欧洲,故其座椅设计标准要满足E-NCAP,针对初始FEA分析阶段鞭打得分较低情况下对座椅头枕进行优化。
基于C-NCAP_某座椅鞭打试验仿真和优化
Modeling and Simulation 建模与仿真, 2023, 12(2), 1500-1511 Published Online March 2023 in Hans. https:///journal/mos https:///10.12677/mos.2023.122140基于C-NCAP 某座椅鞭打试验仿真和优化赵 军1,江圆迪1,毛晨曦2,刘会霞1*1江苏大学机械工程学院,江苏 镇江 2上海埃立曼科技有限公司,上海收稿日期:2023年2月17日;录用日期:2023年3月20日;发布日期:2023年3月28日摘要按照2021版C-NCAP 要求,对某车型座椅进行鞭打试验,通过鞭打试验结果分析发现挥鞭伤较为严重,鞭打得分较低。
针对这一问题采用Hypermesh 软件建立有限元模型,用LS-Dyna 显示非线性动力学求解器进行求解,并将有限元结果与试验结果进行对标分析。
在对标合格的有限元模型基础上分析鞭打损伤原因,并根据分析结果提出优化参数,优化参数如下:座椅靠背左右侧板厚度、座椅靠背支撑板厚度、座椅靠背上横杆厚度以及头枕杆直径。
根据优化后的结果可知,优化后的假人挥鞭伤减小,鞭打得分提高,大大增强了座椅防挥鞭伤的能力。
关键词座椅,鞭打试验,有限元分析,C-NCAPSimulation and Optimization of a Seat Whiplash Test Based on C-NCAPJun Zhao 1, Yuandi Jiang 1, Chenxi Mao 2, Huixia Liu 1*1School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang Jiangsu 2Shanghai Elliman Technology Co., Ltd., ShanghaiReceived: Feb. 17th , 2023; accepted: Mar. 20th , 2023; published: Mar. 28th , 2023AbstractAccording to the requirements of the 2021 version of C-NCAP, a whipping test was carried out on the seat of a certain model, and the whiplash injury was found to be more serious and the whip-lash score was lower through the analysis of the whiplash test results. To solve this problem, Hypermesh software is used to establish a finite element model, LS-Dyna is used to display the*通讯作者。
基于仿真分析的汽车座椅鞭打性能研究和优化
10.16638/ki.1671-7988.2020.02.033基于仿真分析的汽车座椅鞭打性能研究和优化陆超(无锡开放大学,江苏无锡214011)摘要:针对某款轻型客车的手动八向主驾座椅的座椅鞭打试验结果进行改进,通过各个零件的材质替换和结构改进,成功提升了伤害考核指标中的评分,文章着重对仿真分析结果进行分析比较,对不合理的结构进行优化设计,取得明显的改善效果,为整车的被动安全性能提供了足够的支撑。
关键词:鞭打试验;汽车座椅;损伤分析中图分类号:U462.1 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2020)02-102-04Research and optimization of whiplash performance of car seat basedon Simulation AnalysisLu Chao( Open University of Wuxi, Jiangsu Wuxi 214011 )Abstract: Aiming at the improvement of the seat whip test results of the manual eight way driver seat of a light bus, through the material replacement and structural improvement of various parts, the scores in the injury assessment indexes have been successfully improved. This paper focuses on the analysis and comparison of the simulation analysis results, optimizes the unreasonable structure design, and achieves obvious improvement effect, which is the passive safety performance of the whole vehicle Provide adequate support.Keywords: Whipping test; Car seat; Damage analysisCLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)02-102-04前言随着经济的发展,汽车逐渐融入人们的日常生活中,交通追尾事故也时有发生,被碰撞车辆的车内乘员在碰撞加速度与头部惯性力的共同作用下,颈部会产生一个像被鞭子抽的动作。
基于汽车座椅鞭打试验的仿真模型改进
图 2 鞭打仿真与鞭打试验时假人颈部扭曲情况对比
3 鞭打仿真模型的调整
通过对鞭打试验结果分析可知,假人头后间隙(假 人的坐姿)和座椅实际状态(座椅的动态变化)对假人的 颈部伤害影响较大,为此对鞭打仿真模型进行了调整。 3.1 按照试验位置调整假人坐姿
在调整假人坐姿前,先确认座椅位置状态与鞭打试
汽车技术
参考文献 1 Burke A. Electric Vehicle Capacitor Test Procedures Manu⁃
al. Idaho National Engineering Laboratory,U.S. Department of Energy,DOE/ID-10491,October 1994:20-29. 2 Burke A,Miller M. Comparisons of the power characteris⁃ tic of ultracapacitors and batteries. Proceedings of the 8th In⁃
鞭打仿真 计算结果
仿真值
试验 评分
高性 能值
低性 能值
总得分
换算 C-NCAP 加分
NIC 11.8 1.66 8 30 1.66
上颈部剪 切力 Fx/N
59.3
1 340 730
上颈部拉 力 Fz/N
403.3
1
475 1 130 0.26
颈 部 载
上颈部扭矩 My/N·m
32.6
0.26
12
40
荷
下颈部剪切 力 Fx′/N
266.9
1
340 730
2.92 (按照 2015 年
版 C-NCAP)
下颈部拉 力 Fz′/N
汽车座椅挥鞭伤性能要求及提升方案
2021(1)E点韶汽车工穩师APPLICATIONE^-191张S H99I f(I盧宾凯翼汽车有限公司汽车研究院)摘要:某项目座椅系统在C-NCAP2021版前排座椅鞭打试验及评价中,出现因头枕过低和头枕接触面对假人头部的支撑面积小而失分的问题。
通过解读新版法规,并对鞭打试验失分进行分析,发现座椅的头枕结构设计不合理。
在挥鞭伤试验过程中,头部运动经历了爬升阶段、挥鞭阶段、回弹阶段,找到了失分原因为座椅头枕后间隙设计不合理和对乘客头部的支撑不足。
通过修正座椅头后间隙,调整座椅头枕的结构刚度,获得该项试验较高分值。
结果表明,头枕的优化设计能较好地提升鞭打得分,并且有利于车辆达到C-NACP2021版5星要求。
关键词:C-NCAP2021;座椅;挥鞭伤;头枕;方案Performance Requirements and Improvement Scheme of Automobile Seat WhiplashInjuryAbstract:In the C-NCAP2021front seat whipping test and evaluation of a certain project seat system,there are some problems such as low headrest and small supporting area of the head restraint contact surface of the dummy head.Through the interpretation of the new regulations and the analysis of the scores lost in the whipping test,it is found that the structural design of the headrest of the seat is unreasonable.In the process of whiplash injury test,the head movement experienced climbing, whiplash and rebound stage,and the reasons for losing points are found out as unreasonable design of headrest rear clearance and insufficient support for passenger's head.By modifying the headrest clearance and adjusting the structural stiffness of the headrest,a higher score is obtained.The results show that the optimized design of headrest can improve the whiplash score and help the vehicle to meet the5-star requirements of C-NCAP2021.Key words:C-NCAP2021;Seat;Whiplash;Headrest;Scheme挥鞭伤是在后撞车祸中的一种最常见的颈部伤害。
基于DOE的座椅鞭打试验优化分析
14610.16638/ki.1671-7988.2019.09.047基于DOE 的座椅鞭打试验优化分析刘高,王敏(舒茨曼座椅(宁波)有限公司,浙江 宁波 315336)摘 要:文章根据2018版C-NCAP 低速后碰撞颈部保护试验(“鞭打试验”)相关规程,利用Hypermesh 软件建立某整车项目主驾座椅的仿真模型。
基于初版分析结果,运用DOE (试验设计)技术,通过调整座椅的相关设计参数,快速确定座椅结构优化方向,以达到客户鞭打试验4.5分需求。
关键字:鞭打试验;仿真;DOE ;优化中图分类号:U463.8 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)09-146-03Optimization analysis of whiplash test based on DOE technologyLiu Only, Wang Min( SCI Seating (Ningbo) Co., Ltd., ZheJiang NingBo 315336 )Abstract: Based on the related procedures of the neck protection test (Whiplash test) of 2018 version C-NCAP, we establish the simulation mode of the seat by the software of Hypermesh. And use the technology of DOE (Design of experiment) from the results of the initial analysis, by adjusting the related design parameters of the seat, we can find the optimization direction as quickly as possible, and then achieve the customer requirement of 4.5piont of whiplash. Keywords: Whiplash; Simulation; DOE; OptimizationCLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)09-146-031 引言随着我国汽车行业的高速发展,汽车消费者对汽车安全越来越关注。
提高某座椅防挥鞭伤性能的优化方案
某座椅提高防挥鞭 伤性能 优化
对 某款 量产 汽车 主 驾驶 座椅 做提 高 防挥 鞭伤 性 能进 行 优化 ,并 通过 试 验结 果指 导 改进 方案 ,使 得
( 企业 目标值 )。
2 0 0 1 年 的事故 调查 报告 中指 出 ,美 国每 年用于 挥鞭
伤 害的 医疗 保险 赔偿 花费超 过 5 O 亿美 元 。在英 国 ,
将 该座椅 分别 按照 2 0 1 2 版C — N CA P  ̄ 1 3 2 0 1 5 版 C— NC AP A 9 规程进 行鞭 打试验 评价 ,两次 得分 分别
为2 . 4 3 分和2 . 2 2 分 ,如表 1 ,可以 看出 2 0 1 5 版 的评
 ̄ n E U R O— N C AP 、j - N CA P 等 ,在设计 之初就控 制 车辆能 够防 止减小 追尾 事故 时的挥 鞭伤 。2 0 0 8 年,
挥鞭伤害( wh i p l a s h) 是在车辆发生追尾事故中 打试验 加入评 价规程 , 并 且在2 0 1 5 版的 C — NC A P 中
由于碰 撞 的惯 I 生,座椅 没 有提 供足 够 的支 撑 力 ,使 对评分 方法做 了更改 ,使得 获得高分更 加困难 。 得 颈部 相对 于 躯干 产 生一 个猛 向 后甩 的动 作 。沃 尔 与2 0 1 2 版 C— NC AP 的鞭 打 试验 规程 相 比较 ,
颈 部伤 害索 赔率 高达 7 6 % ,造成 每年 的经 济负 担 是 该座 椅在2 0 1 5 版C— NC A P 鞭 打试验 中达 到3 分 以上
2 5 亿英镑 。 原始 试验 分析
C— NCAP 鞭打试验规程
新 车评 价体 系 NC AFra bibliotek 纷纷 引 入鞭 打试 验规 程 ,
基于某座椅防挥鞭伤性能提升
基于某座椅防挥鞭伤性能提升岳国辉;吕宝锋;韩峰;陈现岭【摘要】2015年版C-NCAP评价规程对座椅鞭打试验进行了评价加严的提升.针对某款车型座椅鞭打试验结果进行了2015版法规下的评价分析,识别出关键问题点为颈部伤害指数和上颈部扭矩伤害值偏大.经过理论计算和仿真曲线分析,将头部与头枕间距由70.5 mm降低到25 mm,头枕发泡硬度增加约2.5倍.通过试验验证了改进方案的有效性.可为后续新开发座椅或其他有类似问题的已量产座椅提供设计或问题整改参考.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5页(P39-43)【关键词】挥鞭伤;中国新车评价规程;颈部伤害指数;颈部扭矩【作者】岳国辉;吕宝锋;韩峰;陈现岭【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心;河北省汽车工程技术研究中心【正文语种】中文挥鞭伤是指在追尾碰撞事故中,乘员颈部由于产生类似于像挥鞭一样的运动而造成的损伤。
它是交通事故中最常见的损伤之一,会造成保险和医疗等方面巨大的社会支出[1-2]。
为尽量降低在追尾事故中对乘员(尤其是颈部)造成的损害,世界上各发达国家都先后将座椅鞭打试验引入其新车评价体系(NCAP)中[3-4]。
2012年,中国C-NCAP也将鞭打试验正式引入评价规程[3,5]。
在2015年7月执行的2015年版C-NCAP评价规程中,针对座椅鞭打试验进行了评价加严的提升,使得各车型座椅获得高分更加困难,尤其针对已量产座椅,需要重新基于新版规程进行评价及问题整改。
基于此,文章对某款车型座椅防挥鞭伤性能的提升进行了研究。
1 挥鞭伤原理分析及法规对比为便于对评价规程第3,4部分内容的理解,文章首先对追尾碰撞中座椅挥鞭伤原理进行说明。
在追尾碰撞过程中假人头部运动大致可分为3个阶段[5]:1)爬升阶段:车辆在遭受后撞时会突然加速向前移动,乘员由于惯性的作用,躯干会沿着座椅靠背向上移动,此时头部在前,躯干向后,头部则遭受由躯干传来的轴向力,其带来的伤害较其他阶段小。
某车型驾驶员座椅鞭打试验性能研究及改进
144AUTO TIMEAUTO PARTS | 汽车零部件某车型驾驶员座椅鞭打试验性能研究及改进1 引言在追尾事故中,被碰撞车辆的驾驶员、乘员在碰撞加速度与头部惯性力的共同作用下,颈部会产生一个像鞭子猛抽的动作称为鞭打伤害,追尾事故会给乘员颈部的骨骼或软组织造成严重的损伤[1]。
通过优化座椅设计减轻鞭打效应对人体的伤害成为各大汽车厂重点研究的内容。
本文根据C-NCAP 鞭打试验要求,对某款乘用车的驾驶员座椅运用有限元方法建立鞭打模型,针对鞭打试验分数较低,采用有限元进行仿真分析,提出增加靠背刚性、增加头枕骨架强度以及增加假人靠背穿透量等座椅改进方案,并对改进后的座椅再次进行仿真分析及实物试验验证,得到了有利于减小鞭打伤害的方法。
2 鞭打试验评估方法《C-NCAP 管理规则(2021年版)》[2]已经实施,C-NCAP 鞭打试验评价通过7项伤害指标分组加和并扣除3项罚分项形成总体得分,驾驶员座椅的总体得分的最高分是5分,最低分是0分且所有的得分均保留到小数点后三位。
7项伤害指标分别设置低性能限值和高性能限值,分别得分为0和满分,处于高、低性能限值之间的测试值按线性插值方法计算得分。
7项伤害指标分为三组,第一组为满分为2分的颈部伤害指数NIC;第二组为满分为1.5分的上颈部剪切力F x 、上颈部拉力F z 和上颈部扭矩M y ;第三组为满分为1.5分的下颈部剪切力F x 、下颈部拉力F z 和下颈部扭矩M y ,其中第二组和第三组选取每组最低分为该组得分。
3项罚分项分别是座椅靠背最大动态张角大于等于25.5°时扣2分;头枕干涉头部时扣2分;座椅滑轨动态位移大于20mm 时扣5分。
2021版鞭打试验总体评价指标及评分原则如表1所示。
3 鞭打试验模型的建立在有限元前处理软件HyperMesh 中将座椅中不同组件划分成不同的网格单元,设李海 赵座航 聂仁态 李雪晴上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要: 针对某车型驾驶员座椅在2021版鞭打试验中得分较低的问题,通过仿真分析影响座椅鞭打试验的因素,改进对鞭打试验分值影响较大的靠背刚度、头枕位置及其结构、靠背结构等参数,改善碰撞过程中座椅靠背和头枕骤然后倾的问题,减少了假人颈部伤害指数,提高鞭打试验得分。
某乘用车座椅E-NCAP鞭打性能仿真优化与试验对比
Modeling and Simulation 建模与仿真, 2020, 9(1), 56-64Published Online February 2020 in Hans. /journal/moshttps:///10.12677/mos.2020.91007Simulation Optimization and TestComparison of E-NCAP WhiplashPerformance for a Passenger Car SeatBingyang Xue, Huanxue Feng, Feng Liu, Ailin ZhangChangchun FAWSN Lear Automotive Seat Systems, Co., Ltd., Changchun JilinReceived: Jan. 1st, 2020; accepted: Jan. 14th, 2020; published: Jan. 21st, 2020AbstractAs a passenger car is to be exported to Europe, its seat design standard must meet E-NCAP. In the FEA analysis stage, the seat headrest is optimized for low whiplash scores. The finite element model is established in the ANSA and the LS-DYNA software is used as the solver to simulate the seat model to improve the FEA whiplash score. The object is carried out according to the latest data state in order to meet the E-NCAP standard, and the whiplash performance will be further op-timized according to the comparison results.KeywordsSeat, Whiplash, FEA, Optimization某乘用车座椅E-NCAP鞭打性能仿真优化与试验对比薛冰洋,冯焕学,刘峰,张艾琳长春一汽富晟李尔汽车座椅系统有限公司位,吉林长春收稿日期:2020年1月1日;录用日期:2020年1月14日;发布日期:2020年1月21日摘要由于某乘用车要出口欧洲,故其座椅设计标准要满足E-NCAP,针对初始FEA分析阶段鞭打得分较低情况下对座椅头枕进行优化。
汽车座椅开发中鞭打性能的改善研究
S h e ji y u F e n xi♦设计与分析汽车座椅开发中鞭打性能的改善研究赵建新(英纳法企业管理?上海)有限公司,上海201206)摘要:通过对汽车座犄安全性开发的分析,结合对C-NCAP鞭打试验的解读,详细地对汽车座椅开发中鞭打性能的改善以及座椅 新技术加以论述,为汽车座椅设计提供了参考。
关键词:_..汽#座椅鞭打试验;法规;开发;仿#0引言B前,国内汽车行业蓬勃发展,全民汽车拥有量逐年上升,消费者早期只是关注汽车的外观和舒适性,现在变得越来越美注安余性新.车评价体系(New Car Assessment Program,NCAP),最早起源于美国,在这个评价规范被使用和发展的这些年,消费者也更多地了解了所谓安全性,各个国家也都开始了N CAP的学习和应用。
中属的NCAP建重于2006年J人技术Jfc 讲,NCAP较之法规更加细致、全面、严格;从评价上讲,NCAP 的评价更加具体、权威,而且对社会公开,能够让消费者做出比较直观的对比和衡暈,因而现在成为了消费者选车的一个需求和卖点:{)统计表明,追尾造成的死亡人数虽在所有交通事放中占比较小,但是因其受伤的人数却占很高的比例,在此之中,颈 部伤署是最常见的伤害形式。
趙车辆发生追尾时,前车乘员的 躯,随车辆向前加速运动,而头部因惯性作用相对滞后,乘员 头部向后转动从而造成颈部受伤,这类受伤的方式类似软鞭鞭头的甩动,故常称为“挥鞭伤气Whiplash Injury)。
拝鞭伤是: 交通事故中最为严重的次要性伤害,为了降低受这种伤害的风险,C-NCAP在2012年版管理规则中正式导入了鞭打试验,并从2012年7月开始正式实施,如图1所示。
图1鞭打试验目前各大车企都非常重视NCAP,在新车开发阶段就预先设定了NCAP的目标分值,并把分值具体分配到各个主要部件上去,让零部件企业有一个任务和|标。
作为要汽车零部件的座椅系统也是如此,.它既为乘员提供支撑和休息作用,又是 将乘员有效定位和固定的保护装置,座椅的性能关系到乘员的安全保护,在NCAP总分中,直接相关座椅的鞭打试验就占4分(2018版将会调整为5分)。
乘用车座椅鞭打试验性能研究与改进
10.16638/ki.1671-7988.2019.16.041乘用车座椅鞭打试验性能研究与改进符大兴1,刘华官1,李登云1,于国超2(1.上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007;2.武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070)摘要:针对某乘用车座椅在2018版C-NCAP鞭打试验中得分较低的问题,依据鞭打试验要求,在HyperMesh软件中建立座椅鞭打试验的仿真模型,利用LS-DYNA软件作为求解器,对仿真结果进行分析,确定改进的方向,对改进头枕强度与位置的座椅模型进行仿真验证。
结果表明,改进后的座椅鞭打试验得分明显提高,座椅的防鞭打试验性能得到有效的优化,对减轻车辆碰撞事故中乘员颈部伤害具有重要意义。
关键词:汽车座椅;鞭打试验;仿真分析;性能优化中图分类号:U467 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)16-110-05Research and improvement of passenger car seat whipping test performanceFu Daxing1, Liu Huaguan1, Li Dengyun1, Yu Guochao2( 1.SAIC GM Wuling Automobile Co. Ltd, Guangxi Liuzhou 545007;2.School of Automotive Engineering, Wuhan University of Technology, Hubei Wuhan 430070 )Abstract: In view of the low score of a passenger car seat in the 2018 C-NCAP whipping test, according to the whipping test requirements, the simulation model of the seat whipping test is established in the HyperMesh software, and the LS-DYNA software is used as the solver. The simulation results are analyzed to determine the direction of improvement, and the seat model for improving the strength and position of the headrest is simulated and verified. The results show that the improved seat whipping test score is significantly improved, the anti-whipping test performance of the seat is effectively optimized, and it is of great significance to reduce the neck injury of the occupant in the vehicle collision accident. Keywords: car seat; whipping test; simulation analysis; performance optimizationCLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)16-110-05引言汽车追尾碰撞事故导致的挥鞭伤是一种常见的伤害[1],追尾事故会给乘员颈部的骨骼或软组织造成严重的损伤[2],这种损伤导致的并发症很多,严重时会对人体造成永久的伤害,给人们带来重大的健康和经济负担。
汽车前排座椅鞭打实验仿真分析及优化
汽车前排座椅鞭打实验仿真分析及优化于跃1,袁哲1,赵民1,王宇2(1.沈阳建筑大学机械工程学院,辽宁沈阳110168;2.上海鸿仿汽车技术有限公司,上海201506)来稿日期:2020-01-05基金项目:住房和城乡建设部项目(2016-K8-12)作者简介:于跃,(1993-),男,辽宁阜新人,硕士研究生,主要研究方向:汽车结构设计及安全;赵民,(1958-),男,辽宁沈阳人,博士研究生,教授,主要研究方向:机械设计及自动化1引言挥鞭伤是由于汽车后部受到撞击后靠背带动躯干前移而头部滞后产生速度差所引起的[1],挥鞭伤虽不致命,但也极大的危害了人体颈部安全,所以各国研究者一直致力于研究具有出色抗鞭打能力的座椅结构方案,目前在符合座椅结构强度标准前提下,提高座椅抗鞭打能力主要从两个方向出发,一方面文献[2]通过保证结构强度的同时改变结构设计参数,文献[3]利用仿真软件模拟碰撞,得到碰撞数据,经分析提出改进方案。
另一方面如文献[4]是改用主动式头枕机构,主动贴附头部避免颈部受到强大的扭矩。
改变机构设计参数这种方法提高了效率同时也节约成本,但座椅抗鞭打能力是多个因素相互影响制约的,缺少一个科学的多目标优化方法可能会使优化程度难以达到最佳,文献[5]将座椅需要优化的因素建成数学模型利用神经网络和遗传算法进行多目标优化,此方法需要大量的模型数据,计算量巨大效果欠佳。
主动式头枕机构同样存在弊端,纯机械结构的主动式头枕响应效果差,机电结构的主动式头枕可靠性差,造价成本高,难以在普通汽车中普及。
因此非主动式座椅效果好,应用范围广,与此同时寻找科学的参数寻优方法也是必要的。
同样利用模拟仿真方法,在提出改进方案时拟定多个因素、多阶水平,利用正交试验方法综合选取最优参数,较以往方法而言优化方法简单可行,优化过程方向明确,优化程度更高。
2目标座椅抗鞭打性能分析2.1有限元模型的建立选取某汽车厂的F517款驾驶员座椅模型,利用汽车座椅仿真建模软件Hypermesh 对主驾座椅数据进行建模,为提高碰撞仿真精度,选用四边形和三角形混合单元,三角形单元数量控制在5%内,单元尺寸控制在(5~8)mm ,网格长宽比不大于5:1,雅可比不超过0.65,翘曲小于15,并且设定部件材料及厚度,因所有预摘要:随着汽车安全领域的发展,针对汽车碰撞情况的减伤以及预警措施的研究已经有了很大的进步。
基于LS-DYNA的后排汽车座椅挂钩仿真分析及优化设计
FEA Analysis and Optim ization for Rear Seat Hook Based on LS—DYNA
优 化 。
1 试 验 设 置
根据美国标准 FMVSS 202A中对座椅头 枕强度 的要求 。作 者对产品进行了试验设置 ,具体试验设置如图 1、图 2所示。
假 背 躯
束 后 大 位
la)第l步 加 载
假 头 在 373N. 又减 小 到37N 残 余 位 移 不 超
(b)第2步 加 载
K eyw ords: Rear seat hook;Headrest strength analysis; Explicit arithmetic; Optim ization design
0 引言
针 对 项 目开 发 过 程 中遇 到 的 后 排 头 枕 强 度 试 验 失 效 问 题 . 采 用 Ls—DYNA有 限 元 方 法 对 实 验 失 败 原 因 进 行 分 析 。 通 过 在 仿 真 环 境 中再 现 试 验 失 效 模 式 。优 化 结 构 设 计 ,保 证 物 理 实 验 顺 利 通 过 。解 决 了 项 目开 发 过 程 中遇 到 的 问题 ,完 成 了 结 构
拟 ,座 椅 发 泡 采 用 四 面 体单 元模 拟 ,钢丝 采 用 一 维 的 梁 单 元 模 拟 ,加 载 用 的 假 背 和 假 头使 用 刚体 模 拟 。 加载 方 法 为 强 制 运 动 缓 慢 加 载 ,有 限 元 求解 方法 为显 示 算 法
基于仿真分析的某座椅鞭打性能改进
基于仿真分析的某座椅鞭打性能改进
李铁柱;鲁后国;阚洪贵
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2015(000)007
【摘要】针对某车辆座椅在C-NCAP鞭打试验中颈部保护性能较差的问题,通过对人体头、颈部受力分析确定了改进方向,主要集中在座椅靠背刚度、头枕刚度和头后间隙等方面.建立了该座椅的鞭打仿真模型并进行了验证.基于该仿真模型对改进方案进行验证表明,改进方案可行.进行了改进座椅样件试制,其座椅鞭打试验结果验证了方案的有效性.
【总页数】4页(P14-17)
【作者】李铁柱;鲁后国;阚洪贵
【作者单位】安徽江淮汽车股份有限公司;安徽江淮汽车股份有限公司;安徽江淮汽车股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U461.91
【相关文献】
1.某轿车座椅鞭打试验性能研究及改进 [J], 孙岚颖
2.某车型座椅鞭打性能研究及改进 [J], 陈春柳;谭园芳;彭中华
3.某车型座椅鞭打性能改进 [J], 李永攀;赵海英;沈军;张贺;张丽君
4.乘用车座椅鞭打试验性能研究与改进 [J], 符大兴; 刘华官; 李登云; 于国超
5.基于仿真分析的汽车座椅鞭打性能研究和优化 [J], 陆超
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基于仿真分析的某座椅鞭打性能改进
基于仿真分析的某座椅鞭打性能改进某座椅是一种常见的办公、学习和休闲用途的座椅,其鞭打性能是衡量其质量和耐用性的关键指标之一。
为了提高该座椅的鞭打性能,本文运用仿真分析方法对其设计结构进行了改进。
首先,我们根据座椅的实际使用情况,确定了其可能遭受的各种力的作用方向和大小。
在此基础上,我们使用有限元分析软件对座椅的鞭打性能进行了分析和模拟。
仿真分析得出的结果显示,座椅的鞭打性能存在一定的改进空间,其关键原因在于座椅结构不够稳固,部分连接处存在设计缺陷,导致鞭打振动的传递和远传效果不佳。
为了解决这一问题,我们采取了以下改进措施:一是在座椅的关键连接处增加了钩固件,使座椅结构更加稳定可靠;二是在座椅的鞭打传递部位加大了支撑面积,减少了振动的传递强度;三是增加了座椅的缓冲装置,使其更能够承受剧烈的鞭打振动而不断裂或变形。
通过对以上三个方面的改进,座椅的鞭打性能得以有效提升,整个结构变得更加坚固耐用。
最后,我们针对座椅鞭打性能改进进行了实际测试。
测试结果表明,座椅的鞭打性能与改进前相比有了明显的提升,振动幅度和时间都明显减少,座椅的整体使用寿命更长,受到人们的欢迎。
在现代办公和生活领域,座椅是常见的家居设施,其鞭打性能的品质也是评价其质量与价值的重要指标。
因此,对座椅鞭打性能的改进和优化,在提高家具的质量和品质、提高人们的生活质量方面发挥着重要的作用。
综上所述,本文基于仿真分析的座椅鞭打性能改进,通过对座椅的结构和各种力的分析,确定了改进方向,采取了合理的措施进行改进,最终获得了显著的效果。
这一研究不仅可以为座椅设计和制造提供参考,更能够为其他家具的设计和制造提供优化思路。
除了鞭打性能改进外,座椅还需要考虑人体工程学和舒适性因素。
座椅的舒适性和人体健康密切相关,舒适的座椅可以帮助缓解腰酸背痛、颈部疼痛等问题。
因此,在进行座椅鞭打性能改进的同时,还应考虑座椅的舒适性。
座椅的人体工程学设计应从头部、肩部、腰部、臀部、膝部和脚部等角度出发,使座椅与人体各个部位紧密配合。
基于ANSYS-DYNA的松木座椅冲击仿真分析
基于ANSYS-DYNA的松木座椅冲击仿真分析王巍;程玉龙;王博;李建文【摘要】通过有限元软件LS-DYNA分析了松木椅在冲击载荷下的动态响应,模拟了整个冲击过程,分析了冲击高度和衬垫对松木椅动态响应的影响.结果表明,1)冲击高度越高,实木椅受到的最大应力越大,产生的最大变形量越大,应力集中出现在座面的受冲击区域及附近的椅后腿上.2)有衬垫时座椅受到的最大应力值与最大形变量值比无衬垫时显著减小,衬垫能有效地减小实木椅及其组件受到的冲击破坏.3)通过模拟分析,针对应力集中区域,可以采取不同的预防措施来降低实木椅的破损率.4)所得结论可为计算机仿真技术在家具结构强度分析中的应用提供有益的参考,从而达到以最佳品质、最低成本和最佳安全为目标的精益生产目的.%Impact dynamic properties of pinewood chair under impact load were investigated by using FEA software LS-DYNA.The process of drop impact was simulated.Effects of drop height and cushioning buffer to the dynamic response of the wooden chair were dealt with.The results indicated that 1) the higher the impact height was,the greater the maximum stress and the maximum deformation of wooden chair were,and the stress concentrated on the affected area and the back legs of the chair near the seat.2) The wooden chair with the cushion showed lower maximum stress and deformation than the chair without the cushion,and the cushion could effectively reduce the impact damage of the solid wood chair and its components.3) Aiming at the stress concentrated area,different prevention measures coul be adopted to reduce the breakage rate of solid wood chairs.4) The conclusions could be used as references for product designand packaging design.On this basis,the ultimate goal of lean production which strive to provide the best quality,the lowest cost and best securityfor production would be achieved.【期刊名称】《西北林学院学报》【年(卷),期】2018(033)001【总页数】5页(P257-261)【关键词】有限元;松木椅;冲击仿真;动态响应;ANSYS/LS-DYNA【作者】王巍;程玉龙;王博;李建文【作者单位】东北林业大学工程技术学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学工程技术学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学工程技术学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学工程技术学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】S781.21当今,实木家具因其健康、绿色、环保等特色而受到大众的喜爱,但随着国家对林木的限采限伐,用于生产实木家具的木材越来越少,所以如何科学高效地利用木材成为林业研究者关注的焦点。
基于LS-DYNA的后排汽车座椅挂钩仿真分析及优化设计
基于LS-DYNA的后排汽车座椅挂钩仿真分析及优化设计张泳华【摘要】针对后排座椅头枕强度的物理试验,进行了基于LS-DYNA的有限元仿真分析,成功再现了试验的失效模式.通过有限元仿真分析,实现了对后排挂钩钢丝的结构优化设计,并顺利通过了物理试验.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】6页(P12-17)【关键词】后排座椅挂钩;头枕强度分析;显式算法;优化设计【作者】张泳华【作者单位】同济大学汽车学院,上海201805【正文语种】中文【中图分类】U460 引言针对项目开发过程中遇到的后排头枕强度试验失效问题,采用LS-DYNA有限元方法对实验失败原因进行分析。
通过在仿真环境中再现试验失效模式,优化结构设计,保证物理实验顺利通过,解决了项目开发过程中遇到的问题,完成了结构优化。
1 试验设置根据美国标准FMVSS 202A中对座椅头枕强度的要求,作者对产品进行了试验设置,具体试验设置如图1、图2所示。
图1 头枕强度试验加载过程头枕强度FMVSS 202A试验,加载过程(见图1)描述如下:第1步:在模拟人体靠背的假背上加载373 N·m的扭矩,此时假背和座椅靠背紧贴。
第2步:用一个直径165 mm的半球模拟人的头部,以垂直于假背躯干线的角度加载37 N·m的扭矩。
第3步:作用于假头上的扭矩从37 N·m增大到373 N·m。
第4步:作用于假头上的扭矩减小到0,然后再增大到37 N·m。
第5步:作用于假头上的扭矩减小到0,最后再加载集中力890 N,试验结束。
图2 头枕强度物理试验(美标FMVSS 202A法规)如图3 所示,在头枕强度试验(FMVSS 202A)测试中,后排座椅挂钩钢丝由于变形太大,在规定的载荷没有达到的情况下,滑出了车身安装支架限制区域,导致试验失败。
初步分析试验图片,得出后排座椅骨架刚度不够,导致挂钩钢丝变形过大。
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2 01 7年 6月
J u n .2 01 7
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 4 — 8 4 2 5 ( Z ) . 2 0 1 7 . 0 6 . 0 0 2
基于 L S - DY N A 的 某 座 椅 鞭 打 性 能 分 析 和 优 化
2. Ke y La b o r a t o y r o f Ad v a n c e d Ma nu f a c t u r e Te c hn o l o g y f o r Au t o mo b i l e Pa r t s,
Mi n i s t y r o f E d u c a t i o n , C h o n g q i n g 4 0 0 0 5 4, C h i n a ) A b s t r a c t : A c c o r d i n g t o t h e C ・ N C A P ( 2 0 1 5 )w h i p l a s h t e s t a s s e s s me n t r u l e s a n d s c o r i n g c r i t e r i a , u s i n g
试验 中颈部 的损 伤程 度 , 从 而 实现座 椅 的有 效优化 。
关 键 词: C - N C A P ; 鞭 打试 验 ; B i o R I D I I 假人 ; 颈 部损 伤
中图分 类号 : U 4 6 7 . 1 4
文 献标 识码 : A
文 章编 号 : 1 6 7 4— 8 4 2 5 ( 2 0 1 7 ) 0 6— 0 0 0 8— 0 7
Ana l y s i s a nd Op t i mi z a t i o n o f S e a t i n W h i p l a s h Te s t Ba s e d o n LS. D YNA
H U Y u a n — z h i , HU Y u a n — y u a n ,L I U X i , L I A O G a o - j i a n
究某座椅鞭 打试验 对 于驾驶 员颈部 的伤 害 。利 用动 态非 线性 显式 有 限元 方法 , 以动 力 学分 析软 件L S — D y n a为 求解 器 , 按照 C — NC A P鞭 打 试验 的要 求建 立 有 限 元模 型 , 实现 鞭 打 试验 的仿 真 和
优 化 。研 究 结果表 明 : 更 改头枕 杆 的结构 , 使 头部 与 头枕 的 间距 和 高度 缩 小 , 可 以显 著减 小鞭 打
胡远 志 , 胡源源 , 刘 西 , 廖 高健
( 1 . 汽车 噪声 振动 和 安全技 术 国家 重点 实2 . 汽 车零部 件 先进 制造 技术 教育 部重 点实 验 室 , 重庆 4 0 0 0 5 4 )
摘 要: 根据 C — N C A P ( 2 0 1 5版 ) 鞭 打 试验 评价 规程 和评 分 原 则 , 利用 B i o R I D I I 假 人 模 型研
( 1 . S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f V e h i c l e N V H a n d S a f e t y T e c h n o l o g y , C h o n g q i n g 4 0 0 0 5 4, C h i n a ;
第3 1 卷 第 6期
V0 l _ 31 No . 6
重 庆 理 工 大 学 学 报( 自然科 学)
J o u r n l a o f C h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ( N a t u r a l S c i e n c e )
wh i p l a s h t e s t . Ba s e d o n t h e d y n a mi c n o n l i n e a r e x p l i c i t in f i t e e l e me n t me t h o d,t h e dy n a mi c a n a l y s i s s o twa f r e L S. Dy n a i S u s e d f or t h e s i mul a t i o n . Ac c o r d i n g t o t h e r e q u i r e me n t o f C. NCAP.t h e f i ni t e e l e me n t mo d e l i S e s t a b l i s h e d.a n d t h e s i mu l a t i o n a n d o p t i mi z a t i o n o f t h e whi p t e s t a r e r e a l i z e d.The r e s e a r c h r e s u l t s s h o w t ha t t h e c ha n g e o f t he he a d r e s t s t r u c t ur e,whi c h c o ul d r e d uc e b o t h h o r i z o nt a l a n d