汽车座椅静强度试验综述.
汽车驾驶员座椅强度及安全性分析
2010-04
重庆大学硕士学位论文
中文摘要
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。
总体上数据采集方法有非破坏式数据采集方法和破坏式数据采集方法其中破坏式数据采集方法主要是自动断层扫描技术而非破坏式数据采集方法有接触式和非接触式数据采集方法在国内常用的逆向数据采集方法为非破坏式主要有利用三3d扫描3dscanner高密度点云highintensitypointsclouds逆向工程软件reverseengineeringsoftware特征提取曲面构造surface测量误差分析erroranalysiscad设计建模cadmodelcae辅助分析caeanalysiscam辅助制造camchc加工chcmachining产品或模具product快速成型快速模具rapidprototypingcaeanalysis被测物体parts重庆大学硕士学位论文汽车座椅仿真模型的建立11坐标测量机数据采集激光数据采集和数码摄像图片方式数据采集282923cadcae相关软件介绍catia软件介绍伴随着逆向工程及其相关技术的理论研究的深入进行其成果的商业应用也受到重视而逆向工程技术的工程应用的关键是开发专用的逆向工程软件
汽车座椅sbr检测原理
汽车座椅sbr检测原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：汽车座椅是车辆中非常重要的组成部分，它直接影响到乘坐者的舒适性和安全性。
在汽车座椅的设计和生产过程中，必须进行一系列的测试和检测，以确保其符合相关的标准和法规。
SBR检测是非常重要的一项检测工作，下面我们将详细介绍汽车座椅SBR检测的原理和方法。
SBR（Seat Backrest Rigidity）即座椅靠背刚度检测，是汽车座椅的一个重要检测指标。
通过SBR检测，可以评估汽车座椅的靠背在受到外部压力时的变形情况，从而判断其结构是否牢固，能否提供良好的支撑和保护。
SBR检测通过对座椅靠背施加一定的力量或者压力，然后测量靠背的变形情况，以确定其刚度和稳定性。
SBR检测主要包括两个方面的内容：一是静态SBR检测，即在静止状态下对座椅靠背进行压力测试；二是动态SBR检测，即在动态条件下对座椅靠背进行压力测试。
这两个方面的检测相辅相成，可以全面评估汽车座椅的靠背质量和性能。
在进行SBR检测时，首先需要准备一个专用的测试设备，这个设备通常包括一个压力传感器、一个控制系统和一台电动机。
测试人员将座椅安装在测试设备上，然后根据要求设定相应的测试参数，如施加的压力大小、施加压力的时间和频率等。
接下来，测试系统将自动施加压力，并记录靠背的变形情况和压力数据。
根据测试结果进行数据分析和评估，确定座椅靠背的刚度和稳定性是否合格。
在SBR检测中，需要注意以下几点：一是测试设备和工具必须经过认证并具有可靠性和精准度，确保测试结果的准确性和可信度；二是测试人员必须接受专业的培训和指导，熟悉测试方法和操作流程，保证测试过程的规范和顺利进行；三是测试环境必须符合相关的标准和要求，确保测试结果的可比性和可靠性。
汽车座椅SBR检测是汽车制造中非常重要的一项工作，它可以有效评估座椅靠背的质量和性能，确保座椅在使用过程中能够提供良好的支撑和保护。
通过严格的SBR检测，可以提高汽车座椅的安全性和舒适性，为乘坐者提供更好的乘车体验。
汽车座椅舒适性研究综述
图 2 座椅特性与舒适性关系
合理有效的评价指标应符 合如下原则: 简明科学、公正合理、易于操作, 定量指标为主、定 性指标为辅。
根据上述原则, 本文对座椅 的静态不舒适度 建立了三级评价指标体系 ( 表 1)。其中二级指标 包括: 几何参 数、调 节特性、物 理特性 3个 方面。 根据座椅结构特征, 设计出三级指标。
6 D ann ion R. Sm ith, D avid M. A ndrew s, Peter T. W aw row1 D evelopm en t and E valuation of the A utom otive Seat ing D iscom fort Q uest ionnaire ( ASDQ ) [ J] 1 In ternational Journal of Industrial E rgonom ics, 20061 021
而影响人体的生理因素, 最终影响人对舒适性的评 价。如由轮胎和悬架产生的噪声通过影响人的听 觉而影响人对舒适性的评价。从图 1可以看出, 座 椅在影响整车的舒适性中起了关键作用。
2 汽车座椅舒适性的指标体系设计
根据人机工程学原理, 为保证良好的舒适性, 针对静态舒适性, 设计中应遵循以下原则:
( 1) 座椅尺寸应与人体测量尺寸相适宜;
3 马国忠, 张学尽 1 汽车驾驶用座椅的抗疲劳人机工程 设计 [ J] 1 人类工效学, 20041 91
常州汽车座椅静强度试验台说明书
设备操作使用说明书设备名称：汽车座椅静强度综合试验台中国汽车技术研究中心机械工业部汽车工业天津规划设计研究院制造装备部二零一零年感谢您使用中国汽车技术研究中心研制的汽车座椅静强度综合试验台。
请详细阅读后面的安装和使用说明及维修保养说明以便正常使用。
如有问题请及时与我们联系。
联系方式：研制单位：中国汽车技术研究中心研制部门：制造装备部电话：(022)84771655传真：(022)24378254网址：电子信箱：nicedin@通讯地址：中国天津五十九号信箱邮政编码：300162联系人：丁昕、张振岩、杨宜目录1试验台概述 (1)2试验台基本构成及工作原理 (1)2.1试验台基本构成 (1)2.1.1试验台总体 (1)2.1.2试验台框架 (2)2.1.3垂直调节机构 (2)2.1.4试件台底板 (3)2.1.5试验台支架 (3)2.1.6测量系统 (3)2.1.7电控系统 (3)2.2试验台原理 (4)3试验台基本技术参数及功能 (4)3.1试验台基本技术参数 (4)3.2试验台功能 (4)4试验台的安装及环境条件要求 (5)4.1试验台安装 (5)4.2外部环境要求 (5)5分结构描述 (5)5.1机械部分 (6)5.1.1试验台平板 (6)5.1.2框架 (6)5.1.3试件安装支架 (6)5.1.4通道升降驱动装置 (6)5.2电伺服部分 (7)5.2.1伺服电机 (7)5.2.2电动缸及减速机 (8)5.3传感器及测量元件 (8)5.4控制柜体 (9)5.5计算机部分 (11)5.5.1工业控制机 (11)5.5.2打印机 (11)6上位机的操作 (11)6.1开机前的工作 (12)6.2开机 (12)6.3计算机界面的介绍 (12)6.3.1上位机主界面 (12)6.3.2标定界面 (14)6.3.3报告设定 (16)6.3.4通道设定 (16)6.3.5故障信息 (17)6.3.6调试界面 (18)6.3.7强度试验 (21)6.3.8间隙试验 (24)6.3.9滑轨阻力试验 (27)6.3.10疲劳试验 (29)6.3.11安全带固定点试验 (33)6.3.12调节手柄操纵力 (34)6.3.13特征输入 (36)6.3.14数据库 (37)6.4试件的安装 (39)7试验台检定规程 (39)7.1概述 (39)7.2检定规程 (40)7.2.1载荷传感器 (40)7.2.2位移传感器 (41)7.3检定周期 (42)8试验台操作注意事项 (42)8.1系统开机、关机 (42)8.2试验前安装调整 (42)8.3一般注意事项 (42)8.4试验操作规程 (43)8.4.1进入系统 (43)8.4.2退出系统 (43)9常见问题及处理方法 (44)9.1电源故障 (44)9.2调试界面位移控制不受控 (44)9.3调试界面载荷控制不受控 (44)9.4试验报警 (45)9.5计算机 (45)9.5.1模拟量输入板卡初始化错误 (45)9.5.2开关量卡初始化错误 (45)9.5.3模拟量输出卡初始化错误 (46)9.6传感器信号异常 (46)1试验台概述汽车座椅静强度综合试验台是根据《汽车座椅静强度综合试验台技术协议》而设计研制的。
汽车座椅试验介绍
汽车座椅试验介绍汽车座椅测试介绍Seat test is introductionRhett Yang2012.03CTS-Integration of IND&AUTO1.汽车座椅介绍2.汽车座椅测试介绍3.汽车座椅测试项目开展CTS-Integration of IND&AUTO1 汽车座椅介绍1.1座椅在汽车中的地位以及汽车座椅测试市场介绍。
1.2汽车座椅结构介绍。
1.3汽车座椅的分类。
CTS-Integration of IND&AUTO1.1座椅在汽车中的地位以及汽车座椅测试市场介绍2010年汽车产销量1260万辆，整个中国汽车产业产值15000亿左右。
作为仅次于发动机和车身底盘的第三大总成零部件汽车座椅2010产销约4400万套,总产值约500亿。
开发费用估计占比10%以上，其中测试费用占开发费用的40%以上；每年国内的座椅测试市场规模在20亿元左右。
考虑到JCI，LEAR，FAURECIA三大座椅研发中心及自身完成测试10亿元左右(三大座椅中心饱和座椅测试能力3亿元);剩余10亿元第三方座椅测试市场规模CTS-Integration of IND&AUTO汽车整椅1.2汽车座椅结构介绍CTS-Integration of IND&AUTO 1.2汽车座椅结构介绍汽车骨架CTS-Integration of IND&AUTO 1.2汽车座椅结构介绍座椅加热系统CTS-Integration of IND&AUTO 1.2汽车座椅结构介绍座椅系统内外部接口CTS-Integration of IND&AUTO 1.3汽车座椅分类汽车座椅面料分类织物人造革绒布真皮CTS-Integration of IND&AUTO1.3汽车座椅分类汽车座椅功能分类驾驶座椅副驾驶座椅儿童座椅后排乘客座椅客车座椅座椅CTS-Integration of IND&AUTO2.汽车座椅测试介绍2.1汽车座椅测试发展概述2.2汽车座椅测试标准简要分类及介绍国内标准，国外标准，功能性测试，法规测试，环境测试2.3 汽车座椅测试项目概述2.4 典型座椅测试项目介绍CTS-Integration of IND&AUTO2.1汽车座椅测试发展概述?座椅测试概述Seat test overview ：随着近几年汽车市场的高速发展，客户汽车舒适性、耐用性、环保的重视，汽车座椅的安全、舒适、轻便等相关技术得到不断发展。
汽车座椅静强度试验综述
汽车座椅静强度试验综述
汽车座椅静强度试验是汽车座椅安全性能测试的重要环节之一。
该试
验旨在评估汽车座椅在静态负载下的强度和稳定性，以确保座椅在车
辆发生碰撞时能够保护乘客的安全。
汽车座椅静强度试验通常包括以下几个方面的测试：
1.座椅静态负载测试：该测试旨在评估座椅在静态负载下的强度和稳定性。
测试时，将座椅放置在一个特定的测试平台上，并施加一定的静
态负载，以模拟乘客在座椅上的重量。
测试结束后，评估座椅是否出
现变形、破裂或其他损坏情况。
2.座椅静态回弹测试：该测试旨在评估座椅在静态负载下的回弹性能。
测试时，将座椅放置在一个特定的测试平台上，并施加一定的静态负载，然后移除负载并观察座椅的回弹情况。
测试结束后，评估座椅是
否能够回弹到原来的形状。
3.座椅静态稳定性测试：该测试旨在评估座椅在静态负载下的稳定性能。
测试时，将座椅放置在一个特定的测试平台上，并施加一定的静态负载，然后观察座椅是否出现倾斜或其他不稳定情况。
测试结束后，评
估座椅是否能够保持稳定。
4.座椅静态强度测试：该测试旨在评估座椅在静态负载下的强度性能。
测试时，将座椅放置在一个特定的测试平台上，并施加一定的静态负载，然后观察座椅是否出现破裂或其他损坏情况。
测试结束后，评估座椅是否能够承受静态负载。
总的来说，汽车座椅静强度试验是评估汽车座椅安全性能的重要手段之一。
通过该试验，可以评估座椅在静态负载下的强度、稳定性和回弹性能，以确保座椅在车辆发生碰撞时能够保护乘客的安全。
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
GB 15083—2006（2006-09-01发布，2007-02-01实施） 代替 GB 15083—1994前 言本标准的全部技术内容为强制性要求。
本标准代替GBl5083—1994<(汽车座椅系统强度要求及试验方法》。
本标准修改采用欧洲经济委员会ECE Rl7法规(版本3，2000年版)《机动车座椅、座椅固定装置及头枕认证的统一规定》本标准根据ECE Rl7重新起草，在附录G中列出了本标准章条编号与ECE Rl7法规章条编号的对照一览表。
考虑到我国国情，在采用ECE Rl7法规时，本标准做了一些修改。
本标准与ECE Rl7技术性差异及其原因如下：——本标准删除了ECE Rl7法规中的附录3“汽车乘座位置‘H’点和实际靠背角的确定程序”的全部内容。
标准中涉及到新颁布的GB ll551—2003中的附录C中的内容执行。
避免了由于标准起草用语的差异在实际操作时产生误差。
——增加了座椅固定装置、调节装置、锁止装置以及移位折叠装置强度的静态试验方法(5.3.2)，增加了标准的可操作性——删除了ECE Rl7中“认证程序及认证标志”的内容，其原因是标准体系和法规体系的形式差别所致。
本标准与GB 15083—1994的主要差异：——增加了座椅靠背吸能的要求；(本版的4.1.3)——增加了头枕方面的试验要求；(本版的4.4～4.13)——增加了防止移动行李对乘员伤害的特殊规定；(本版的4.15)——增加了资料性附录附录G。
(见本版的附录G)本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F为规范性附录，附录G为资料性附录。
对于新定型的产品，自标准实施之日起施行；对于已定型的产品，自标准实施之日起12个月后施行。
本标准由国家发展和改革委员会提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：第一汽车集团公司技术中心。
本标准主要起草人：李强、唐鬼亨、丁晓东。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——GB 15083—1994。
汽车座椅：通用强度要求
汽车座椅：通⽤强度要求⽬录页码1.0. 范围 22.0. 强度要求 (2)2.1 前向/后向20G试验 (2)3.0. 后向座椅靠背⼒矩试验 (3)4.0. 座椅安全带锚具试验1 (4)5.0. 座椅安全带锚具试验2 (7)6.0. 座椅靠背使⽤⼈保护试验 (8)7.0. 头枕试验 (9)7.1 静态试验1（头枕刚度） (9)7.2 静态试验2（最⼤头枕强度） (9)7.3 动态试验 (10)8.0. 供应商职责 (11)1.0. 范围1.1 本规范规定了汽车座椅的通⽤强度要求。
如有必要提供不同于本规范内容的信息，则应将此类信息添加到适⽤规范控制⽂件以及相应的规范控制图纸中，并且此类信息的优先级应⾼于本规范中的相应内容。
1.2 开发测试期间，座椅试验必须使⽤本规范，⽽不是下表中列出的各国⽴法规定的试验。
但是，在量产测试过程中，应按照各规定试验要求进⾏座椅试验。
2.0. 强度要求2.1 前向/后向20G试验2.1.1 试验⽅法和前提条件1）将座椅组件固定在夹具上，进⾏台架试验。
2）如果座椅配备有安全带锚固装置，则本项试验应包括此装置。
3）前向和后向试验应只使⽤⼀件座椅组件试件。
试验顺序为，先进⾏前向试验，然后进⾏后向试验。
4）前向/后向试验中，座椅位置应分别符合以下2种情况。
a）前向/后向位置：距离最前端位置的第⼀个槽⼝。
（滑轨强度最不利的位置）b) 前向/后向位置：距离最后端位置的第⼀个槽⼝。
（滑轨强度最不利的位置）5）如果车辆配备有座椅下托盘，则应按照规范控制图纸上规定的下托盘负载要求对托盘施加试验重量。
为了稳固试验重量，应使⽤橡胶板，且应采⽤螺钉将橡胶板固定在托盘上。
运⽤公式0.27×10e-3×托盘体积=重量（kg）（仅为参考值）计算试验重量。
6) 如果座椅结构处于座椅强度最不利的位置，则应进⾏本项试验。
如果座椅配备有解吸机构且座椅符合PES-1139规范第2.1.2（4）、2.2.2（3）条的要求，则⽆需在这种座椅结构条件下进⾏试验。
汽车座椅强度影响因素及质量控制对策
技术与检测Һ㊀汽车座椅强度影响因素及质量控制对策张㊀敏摘㊀要：安全带作为汽车座椅的重要组成部分，能有效减少车辆碰撞等交通事故中人体惯性造成的伤害㊂如果安全带固定点的强度不能满足规定要求，交通事故中安全带脱落㊁安全带扣撕裂的现象会造成人员伤亡㊂关键词：汽车座椅；安全固点；安全带一㊁引言在２０１２年１０月１０日国务院第２１９次常务会议通过了‘缺陷汽车产品召回管理条例“，２０１３年１月１日起施行㊂将部门规章上升为行政法规，进一步加强和完善了我国缺陷汽车产品召回管理，保证了汽车产品的使用安全㊂条例规定，批量汽车产品的缺陷是汽车产品召回的法律原因㊂所谓缺陷，是指同一批次㊁同一型号㊁同一类别的汽车产品，由于设计㊁制造㊁标识等原因，普遍存在不符合国家标准和行业标准，保护人身㊁财产安全的情况，或者其他危及人身㊁财产安全的危险㊂汽车生产企业对其汽车产品的质量负有责任，因此汽车生产企业和零部件生产企业在产品设计和制造过程中应严格控制产品质量，以满足国家法律法规的要求㊂二㊁汽车座椅静强度仿真分析（一）座椅总成静强度仿真分析１．座椅总成在承受载荷后左右对称点处应力分布基本相同，应力较大的部位主要集中在调角器与靠背连接部位及调角器与座盆侧板连接部位，最大应力出现在调角器与靠背连接部位，最大值为２２０ＭＰａ；由于靠背所采用的是Ｓｔ１２钢板，仿真分析的最大应力值没有超过材料２７５ＭＰａ的屈服极限，其余部位的应力均处于２００ＭＰａ以下㊂２．座椅在承受通过质心水平向前的２０倍重力的载荷时，最大位移处在靠背连接头枕的横管处，最大位移量为４ｍｍ㊂３．该座椅总成在静态工况下情况较好，没有出现部件破坏或座椅与车体分离的情况，符合国家标准的要求，最大应力处属于局部应力集中，对座椅安全性影响不大㊂（二）座椅靠背静强度仿真分析１．当座椅靠背承受上述载荷时，较大的应力主要集中在角度调节器与座椅靠背的连接部位㊁座椅靠背的侧架以及角度调节器与座盆侧板的连接部位㊂最大应力出现在角度调节器与座椅靠背的连接部位，最大值为２１４．２ＭＰａ㊂由于座椅靠背由ＳＴ１２钢板制成，其屈服极限为２７５ＭＰａ，最大应力不超过材料的屈服极限㊂２．在连接靠背和头枕的横管处，座椅的最大位移为１１．１ｍＭ㊂当施加５３０Ｎｍ的扭矩载荷时，该车座椅靠背的性能能够满足法规的要求，并且有很大的裕度㊂（三）座椅头枕静强度仿真分析第１个载荷步为对座椅靠背施加向后翻的５３０Ｎｍ的力矩，座椅上框中部与Ｒ点的垂直距离为５０７．５ｍｍ，因此对上框施加１０４４Ｎ的力㊂第２个载荷步为对头枕平行于躯干基准线向下６５ｍｍ处施加３７３Ｎｍ的力矩，加载点距Ｒ点处距离为７５７ｍｍ，因此对头枕施加４９２．５Ｎ的力，分步测二者的位移量㊂第３个载荷步的加载点与第２个相同，并将载荷增加至８９０Ｎ，检查头枕㊁座椅及骨架等有无破损或脱落㊂（１）当对座椅靠背施加向后翻的５３０Ｎｍ力矩时，座椅头枕的位移量为１０．３３ｍｍ；在头枕上所规定的位置施加３７３Ｎｍ的力矩后，头枕同一点的位移量为４１．４６ｍｍ，则头枕的后移量为３１．１３ｍｍ；均小于法规规定的１０２ｍｍ，故该汽车座椅头枕后移量满足要求㊂（２）应力较大部位主要集中在调角器与座盆侧板，应力的最大值出现在调角器与座盆侧板连接部位，大小为３６１．４ＭＰａ㊂在此工况下，最大应力超过侧板所用ＳＴ１２材料屈服极限的２７５ＭＰａ，但不超过材料强度极限的４１０ＭＰａ㊂座椅骨架结构各部位的最大应力未达到应力极限，即在此工况下座椅不发生断裂，满足‘座椅头枕静强度规定“的要求，但当改变材料使座椅总成产生最大应力时，保证了材料的塑性变形，有利于提高座椅的安全性㊂三㊁座椅头枕强度和位移试验（一）试验设备座椅头枕试验装置的要求如下：（１）前后㊁左右㊁上下三个工作位置的位移采用电动调节；（２）三个工作位置可实现同步加载；（３）头枕和靠背的加载采用伺服电机和电动缸；（４）靠背自重和加载控制精度可自动补偿；（５）头枕位移㊁载荷㊁靠背角度和扭矩的可靠测试；（６）数据报表的存储㊁查询㊁调用和打印㊂（二）试验方法座椅头枕的静强度和位移试验应在专用试验台上进行㊂试验前，应进行座椅头枕的准备工作，包括：（１）确定头枕的基准点；（２）确定头枕的高度；（３）确定头枕的宽度㊂当试验中使用的假人头部作用于头枕时，头枕与座椅之间的固定方式应确保不存在可能导致靠背和座椅固定处受伤的刚性突出物㊂四㊁结语针对某乘用车座椅结构强度问题，依据ＧＢ１４１６７－２０１３法规和ＧＢ１５０８３－２００６法规进行了座椅安全带固定点强度和头枕强度的仿真分析与试验，结果表明，阀座的整体应力分布比较均匀，最大应力位置属于局部应力集中，最大变形位置不超过材料的断裂伸长率，阀座的位移不超过规范规定的１０２ｍｍ，因此安全可靠座椅不会受到影响㊂实验结果与仿真结果的误差率仅为６．４８％，验证了仿真模型的准确性和可靠性㊂仿真结果具有较高的参考价值㊂参考文献：［１］谢友志．汽车安全座椅改进设计［Ｊ］．湖北汽车工业学院学报，２０１９，２３（２）：７８－８０．［２］王宏雁，张丹．汽车座椅有限元建模与计算［Ｊ］．同济大学学报：自然科学版，２０１９，３２（７）：９４７－９５１．［３］姚为民．汽车座椅结构安全性与空气悬挂式座椅减振性能研究［Ｄ］．长春：吉林大学车辆工程学院，２０１８．［４］王胜玉．自由曲面重构关键技术的研究［Ｄ］．兰州：兰州理工大学机电工程学院，２０１９．作者简介：张敏，长城汽车股份有限公司河北省汽车工程技术研究中心㊂９６１。
汽车座椅的强度仿真分析与研究
汽车座椅的强度仿真分析与研究叶芳; 徐中明; 翟喜成【期刊名称】《《机电工程》》【年(卷),期】2019(036)011【总页数】6页(P1188-1193)【关键词】汽车座椅; 有限元方法; 静强度; 疲劳强度; 仿真【作者】叶芳; 徐中明; 翟喜成【作者单位】重庆工商职业学院智能制造与汽车学院重庆400052; 重庆大学机械工程学院重庆400030; 重庆市育才职业教育中心重庆401520【正文语种】中文【中图分类】TH114; U4830 引言汽车在路面上行驶，承受着复杂的载荷并产生车体的随机振动。
传递到座椅上的随机振动是座椅骨架疲劳破坏的主要原因；另一方面，汽车座椅在起步、紧急制动、碰撞等工况下承受着很大的冲击载荷，尤其是发生碰撞时，作用在座椅上冲击力非常大，很可能造成座椅骨架损毁，并对驾乘人员造成伤害。
因此，汽车座椅必须有足够的强度。
在进行座椅强度设计时，必须对其进行强度计算。
目前，汽车座椅产品的设计多以模仿为主，存在结构不合理等缺点，从而导致座椅可靠性和乘坐舒适性较差等问题。
采用有限元仿真技术，对座椅进行静强度、疲劳强度分析，可以减少开发过程中设计、试验、分析、研究时间[1-2]。
本文将根据有限元理论，采用虚拟仿真技术，应用Hypermesh、Ls-dany、MSC.Nastran、Abaqus、MAC.Fatigue等多种CAE分析软件，对某轿车座椅的静强度、疲劳强度进行分析。
1 汽车座椅有限元模型建立以某款两厢轿车所配备的主驾驶座椅为研究对象，其骨架主要由靠背、座盆支架、座盆、头枕、调角器、滑轨等焊接而成。
座椅总成的重量为20.89 kg，其中，座垫软垫重量为1.48 kg，靠背软垫重量为1.78 kg，座椅骨架重量为16.38 kg，头枕重量为0.78 kg。
首先本研究采用三坐标激光测量仪器获得物体表面的三维坐标和色彩信息，得到一个离散点的集合(点云)，经扫描共获得859 658个点。
汽车座椅 座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法
下列术语和定义适用于本标准。 3.1
车辆型式 vehicle type 是指在下列主要方面没有差异的车辆。 3.1.1 座椅的结构、形状、尺寸、材料以及质量，允许座椅蒙皮和颜色不同；允许质量差在批准座椅型式的座椅质量的5%范 3.1.2 座椅、座椅靠背及其组成部件的调节装置、位移装置及锁止装置的型式和尺寸； 3.1.3 座椅固定装置的型式和尺寸； 3.1.4 头枕的尺寸、构架、材料和衬垫，允许其蒙皮和颜色不同； 3.1.5 头枕附件的型式和尺寸，若头枕为分体式头枕还包括头枕连接部件的特性。 3.2 座椅 seat 供一个成年乘员乘坐且有完整装饰并与车辆结构为一体或分体的乘坐设施。它包括单独的座椅或长条座椅的一个座位。 3.3 长条座椅 bench seat
区域l内为2.5 mm； 区域2内为5.0 mm； 区域3内为3.2 mm； 区域的定义见5.8。 4.1.4.1 本规定不适用于： 4.1.4.1.1 表面凸起部分的突出高度小于3.2 mm，且突出高度不超过突出部分宽度一半的区域； 4.1.4.1.2 最后排座椅和背对背安装的座椅； 4.1.4.1.3 位于通过该排座椅最低R点的水平平面以下的座椅靠背部分(如果每排座椅高低不同，则 从后排座椅起，该水平面应通过前排座椅的“R”点，在垂直方向或高或低形成一个台阶)； 4.1.4.1.4 诸如“柔性金属网”部件。 4.1.4.2 位于5.8.1.2规定的区域2内的表面，若满足本标准附录C规定的靠背吸能性试验，则允许其曲率半径小于5 mm，但不 表面应加衬垫以避免座椅与乘客头部直接接触。 4.1.4.3 位于上述区域内的部件，若表面材料邵尔(A)硬度低于50，则上述除对附录C规定的靠背吸能性试验要求之外的所有要 件。 4.1.5 在按5.2和5.3规定进行的试验过程中或试验后，座椅骨架、座椅固定装置、调节装置、移位折叠装置或其锁止装置均不 在碰撞过程中不会增加伤害程度的永久变形(包括断裂)且能承受规定载荷。 4.1.6 在进行5.3和附录F中F.2.1规定的试验过程中，锁紧装置不得松脱。 4.1.7 试验后，用于或有助于乘员通过的移位折叠装置应处于工作状态，且至少保证能解锁一次，并按需要使座椅或座椅的一 对于其他座椅移位折叠装置、调节装置和锁止装置，允许产生变形、断裂，但不允许失效，并保持在原位置。对于带有头 5.4.3.6试验过程中或试验后，如座椅或座椅靠背不出现断裂，则座椅靠背及其锁止装置满足5.2规定。否则，应进行5.2规定 椅靠背及其锁止装置的强度是否满足该规定要求。 对于座位个数多于头枕个数的座椅(长条座椅)，也应进行5.2规定的试验。 4.2 M2、M3和N类汽车座椅的一般技术要求 4.2.1 座椅及长条座椅必须牢固地固定在汽车上。 4.2.2 可移动的座椅和长条座椅在其使用位置都应能自动锁紧。 4.2.3 可调式座椅靠背在调节范围内任意位置都应能锁止。 4.2.4 所有可前翻的座椅或可折叠的座椅靠背，在其使用过程中都应能自动锁止。 4.3 头枕的安装 4.3.1 M1类型汽车的头枕应安装在前排外侧座位上。装在用于其他类车辆和其他座位位置的头枕，其座椅也可以按照本标准进 4.3.2 M2类(总质量3500 kg以下)和N1类车辆的前排外侧座位应安装符合GB ll550的头枕。 4.4 装备或可以装备头枕座椅的特殊规定 4.4.1 头枕在任何使用位置上，都不应有任何可能对乘员造成伤害的凸起或尖棱。 4.4.2 位于5.8.1.1定义的区域1内的头枕，其前、后表面应满足下列吸能要求。 4.4.2.1 如果按照本标准附录C规定的方法进行试验，头型的减速度大于80 g的持续时间不应超过3 ms，并且试验过程中或试 的边棱出现。 4.4.3 位于5.8.1.2定义的区域2内的头枕，其前、后表面都应装有衬垫，以防乘员头部与骨架部分直接接触，并且满足适用于 的4.1.4的规定。 4.4.4 上述4.4.2和4.4.3规定不适用于最后排座椅头枕的后表面部分。 4.4.5 头枕在座椅或车身构件上的固定方式应保证头枕在试验过程中，由于头型的作用压力，其衬垫内或头枕与靠背连接处
《汽车座椅 座椅固定装置及枕强度要求和试验方法
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f）增加了对移动行李乘员防护的特殊规定。
增加该方面的要求，是针对目前国内对乘 用车多数均把后排座椅靠背和/或头枕构成行 李舱的通用设计来考虑的。因目前国内对于该 方面的试验基本上还没有开展，因此，对这部 分要求主要采用了ECE R17方面的相关规定。
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• 3. 技术内容的说明：
• 1） 在规范性引用文件方面：共计引用了现行的国家或国际标准 7个。并明确说明凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单 （不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，凡是不注日 期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB11550 汽车座椅头枕性能要求和试验方法
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c) M1 类型汽车的头枕应安装在前排外侧座位上。装在用于其 它类车辆和其它座位位置的头枕，其座椅也可以按照本标准进行 认证。 M2 类（总质量3500Kg以下）和N1 类车辆的前排外侧座
位应安装符合GB11550的头枕。(见标准4.3) 在头枕高度方面比原标准增加了100mm的限值，并严格规定了在 750mm以下头枕不允许有使用位置。同时规定了几种特殊情况的 具体要求（见标准4. 5）。并且对安装高度可调的头枕规定了头
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• 二、 关于标准制修订依据的说明：
• 从1995年开始，我国的汽车强制性标准逐步与国际接轨，并参照 欧洲ECE/EC汽车法规建立我国的汽车强制性标准体系。本标准 即为我国汽车强制性标准体系中关于汽车被动安全方面的重要标 准之一，其修订主要以欧洲ECE法规为依据并结合我国的国情对 其进行了适当的修改，其中技术内容修改采用欧洲经济委员会制 定的ECE R17法规（第三版修订4：2000年版）《机动车座椅、 座椅固定装置及头枕认证的统一规定》（英文版）。而对该法规 中有关座椅类型和车型认证方面的内容未与采用。并在附录G中 列出了本标准章条编号与ECE R17法规章条编号的对照一览表加 以说明。
汽车座椅静强度改进设计及头枕安全性分析
汽车座椅静强度改进设计及头枕安全性分析1. 本文概述随着汽车工业的迅速发展，汽车座椅作为汽车内部的重要组成部分，其设计质量和安全性越来越受到消费者的关注。
汽车座椅的静强度以及头枕的安全性是评价座椅性能的重要指标，对于保护乘员在碰撞事故中的安全具有至关重要的作用。
本文旨在探讨汽车座椅的静强度改进设计，并分析头枕在碰撞事故中的安全性，以期为汽车座椅的优化设计提供理论支持和实践指导。
本文将详细介绍汽车座椅静强度改进设计的方法。
通过对座椅结构、材料以及连接方式等方面的优化，提升座椅的静强度，使其在承受乘员体重以及突发外力时具有更好的稳定性和耐用性。
同时，本文还将探讨座椅静强度测试的方法和标准，以确保设计改进后的座椅能够满足相关法规和标准的要求。
本文将重点分析头枕在碰撞事故中的安全性。
头枕作为保护乘员头部安全的重要装置，其设计和性能直接影响到乘员在碰撞事故中的受伤程度。
本文将通过案例分析和实验研究等方法，深入探究头枕在碰撞事故中的作用机理，分析头枕的结构、材料以及安装方式等因素对乘员头部保护效果的影响。
本文将总结汽车座椅静强度改进设计及头枕安全性分析的研究成果，并提出相应的优化建议。
通过不断改进汽车座椅的设计和性能，提高乘员在碰撞事故中的安全性，为汽车工业的发展贡献一份力量。
同时，本文的研究成果也可为其他相关领域提供有益的参考和借鉴。
2. 汽车座椅静强度的重要性汽车座椅的静强度是指座椅在静态载荷作用下的抵抗变形和破坏的能力。
它是评价汽车座椅性能和安全性的重要指标之一。
汽车座椅的静强度对于保障乘客的舒适性和安全性具有重要意义。
汽车座椅作为乘客与车辆之间的直接接触点，其强度和稳定性直接关系到乘客的乘坐体验。
如果座椅的静强度不足，那么在受到外部冲击或振动时，座椅可能会发生变形或损坏，这不仅会影响乘客的舒适度，还可能对乘客的身体造成损害。
提高汽车座椅的静强度是提升乘客乘坐体验的关键。
汽车座椅的静强度对于乘客在紧急情况下的安全性至关重要。
汽车后排座椅试验法规及优化设计
⑤ ⑥ ⑦
①40靠背总成面套；②40靠背骨架总成；③60靠背骨架总成；④60 靠背总成面套；⑤后排靠背泡沫总成；⑥后排座椅铰链总成；⑦乘客三人 座椅座垫总成（含钢丝骨架和面套）；⑧后排座椅头枕总成。
图 C 汽车典型后排座椅总成的组成
- -
2第0270（期7）
技术聚焦
Design-Innovation 后排座椅靠背骨架由 40和 60靠背骨架两部分 持 50mm，纵向距离靠背 200mm。
组成。进行座椅冲击强度试验时，靠背骨架以实际机构 的连接方式固定在白车身上，白车身固定在台车上。座 椅靠背两侧的锁支架连接靠背锁，车身锁钩与靠背锁 处于锁止状态，以固定靠背上部，靠别通过螺栓固定在车身上。
后排座椅法规要求
后排座椅法规
汽车后排座椅系统能够为驾乘者提供足够支撑，
确定车上乘员的位置，保证驾驶操作。在汽车转弯时，
座椅系统为驾乘者提供侧向支撑，减轻长途驾驶疲劳；
发生前向或侧向碰撞事故时，座椅系统与安全带、安全 气囊等乘员约束系统一起构成有效的保护装置，降低 乘员遭受伤害的风险。此外，后排座椅可增加加热垫、 通风、按摩垫、扶手、杯托等配置，大大提高了驾乘舒适
图 行李箱冲击试验样块布置示意图
座椅需满足国家法规 GB7258《机动车运行安全技
试验过程中及试验后，如果后排座椅和靠背锁保
术条件》，座椅总成零部件级试验需满足 GB15083《汽 持原来位置且功能正常，则认为满足要求。在试验期
车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》、 间，允许座椅靠背及其紧固件变形。
设计·创新
汽车后排座椅试验法规及 优化设计
张程 （宜宾凯翼汽车有限公司汽车研究院）
摘要：在汽车后排座椅开发过程中，其结构造型设计的合理性是乘坐安全性和舒适性的重要保证。在汽车工程研制中，必须
汽车座椅静强度试验综述
汽车座椅静强度试验综述随着汽车行业的迅猛发展，汽车安全问题备受关注。
作为车辆安全的重要组成部分，座椅的质量和强度也成为了关注的焦点。
汽车座椅静强度试验是评估座椅结构和材料强度的重要手段之一。
本文将对汽车座椅静强度试验进行综述，以便更好地了解和评估座椅的安全性能。
一、试验目的和原理汽车座椅静强度试验的目的是评估座椅结构和材料在静态荷载下的强度。
试验原理是将座椅固定在试验台上，施加一定的静态荷载，观察和记录座椅的变形情况和荷载下的应力分布，从而评估座椅的强度和稳定性。
二、试验流程和方法汽车座椅静强度试验通常分为以下几个步骤：1. 座椅固定：将座椅安装在试验台上，并确保固定牢固，以模拟实际使用条件。
2. 荷载施加：施加一定的静态荷载到座椅上，可以通过液压或机械装置实现。
荷载的大小根据相关标准和要求确定。
3. 测试数据记录：在施加荷载的过程中，需要记录座椅的变形情况、应力分布等数据。
可以使用传感器和数据采集系统来实现。
4. 试验结果分析：根据测试数据，分析座椅的强度、稳定性和安全性能，评估是否符合相关标准和要求。
三、试验标准和要求汽车座椅静强度试验的标准和要求通常由国家或行业组织制定。
常见的标准包括国际汽车工程师学会（SAE）的相关标准、欧洲汽车制造商协会（ACEA）的规范以及中国国家标准等。
试验标准通常包括对座椅的材料、结构和连接件要求，以及试验荷载、变形限制、应力分布等指标。
其中，静态荷载的大小和施加的位置是评估座椅强度的重要参数。
四、试验结果分析与应用试验结果的分析和应用是评估座椅的安全性能和改进设计的关键。
根据试验结果，可以评估座椅的强度和稳定性是否符合标准和要求。
如果不符合，需要进行结构和材料的改进，以提高座椅的安全性能。
试验结果还可以为汽车制造商提供重要的参考和依据，以选择合适的座椅供应商和优化座椅设计。
同时，试验结果也可以用于消费者选择汽车时的参考，以确保座椅的安全性能满足个人需求。
汽车座椅静强度试验是评估座椅安全性能的重要手段之一。
座椅的强度特性分析
座椅的强度特性分析周慧萍;母德强【摘要】对汽车驾驶员座椅的静强度特性进行了有限元仿真分析,验证了该方法的合理性.【期刊名称】《长春工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(031)006【总页数】9页(P660-668)【关键词】汽车驾驶员座椅;有限元法;静强度特性【作者】周慧萍;母德强【作者单位】长春工业大学,机电工程学院,吉林,长春,130012;长春工业大学,机电工程学院,吉林,长春,130012【正文语种】中文【中图分类】TH4760 引言随着汽车工业现代化技术的发展，汽车的舒适性和安全性逐渐受到人们的重视，而座椅是与人体直接接触的部件，其重要性不言而喻。
关于座椅的强度特性仿真分析，其理论和方法都得到了广泛的认可。
与此同时，在满足安全性的前提下，如何提高汽车座椅的工艺性并尽可能地减轻质量，也成为业界关注的焦点。
汽车座椅的静强度是指座椅承受静态载荷的能力，以座椅骨架的静强度分析为主要内容，以座椅结构的有限元模型为分析基础。
座椅结构有限元模型的建立，则是依据座椅骨架的具体情况，选择合适的有限元单元，对座椅结构进行离散化，并且给这个模型赋予合适的材料属性，进行边界条件的模拟，经过调整，最后得到一个具有可接受精度的座椅结构静强度特性的仿真模型的过程[1]。
1 座椅静强度特性分析的软件平台[2]目前，较为广泛应用的有限元仿真分析软件有美国MSC公司开发的MSC.Nastran，MSC. Marc，美国ANSYS公司开发的ANSYS，美国HKS公司开发的ABAQUS，美国LSTC公司开发的LS-DYNA，美国Altair公司旗下的Hyper works系列软件，以及法国 ESI公司的 Pam. Crash等软件。
文中首先应用CATIAV5建立汽车座椅CAD几何模型，再利用美国Altair公司的Hyperworks系列有限元软件对汽车座椅模型进行前处理、有限单元计算和后处理。
有限元分析流程和软件的选择如图1所示。
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A图1头枕测试装置
第5卷第8期2015年3月
CONSTRUCTION
施工技
术
图4汽车座椅头枕及背靠检测装置
除此之外,还有T.J Kralik,M.Watanabe发明了一种多轴汽车座椅疲座垫劳验机,首次将气动技术运用于汽车座椅检测,见图5所示.该装置通过气压传动模拟人体臀部对汽车座椅座垫部分进行疲劳测试.同时2004年L.Nivet发明了一种利用40个传感器对汽车座椅进行测试的设备,该设备是迄今为止利用传感器最多的汽车座椅检测装置。
一、汽车座椅检测国外技术发展1、国外试验研究现状
在发达国家,汽车座椅被赋予了与汽车整车同等重要的地位,进而得到了较为完善的发展.尤其在近几十年,在高新技术发展的带动下,西方国家除了研究汽车事故过程中座椅与成员之间相互作用特性之外,还对汽车座椅本身的检测方式进行了广泛研究.首先在“H”点的确定上,R.J.Dowell和J.A.Hamilton所提出的利用可调节假人安装在座椅上,通过对假人髋关节的测量确定“H”点位置,这也是目前应用最广的“H”点确定方式.此外,L.W.Schneider等也对下一代汽车座椅“H”点确定设备、座椅设计和测量方式进行了分析.在汽车座椅试验理论研究方面,S.Tylko,R.Kent,C.Y.Warner,S.Kuppa等分别研究了在正碰、追尾、侧碰事故中,汽车座椅对乘员的保护作用及可行性.在仿真技术与现代控制技术的带动下,K.Bortenschlager等进行了仿真与实物模拟实验对比,详细分析了汽车座椅对人体的保护作用,de J.Cuyper等利用状态空间模型和动态逆轨迹方法对汽车座椅进行了研究.与此同时,C.M.Farmer等也研究了在汽车追尾事故中乘员颈部受伤情况,通过对不同车型、不同乘员在追尾事故颈部受伤情况的比较分析,得出具有针对性的汽车头枕、座椅设计要求,为现代汽车座椅被动安全性研究提供了重要理论依据.在实物碰撞试验研究方面,R.Kent等为研究在正面碰撞中汽车乘员的受伤情况,在分析了大量交通事故报告的基础上进行了假人模拟撞机试验,提出了安全带及前后座椅安全距离的合理设计方法.J.B.Welcher等也对在追尾事故中汽车内乘员不同身体部位的受伤程度进行了研究,标明,头枕与头部的距离直接跟颈部受伤程度有直接关系。
头部之间的距离,该装置主要用于座椅舒适度的检测上。
图3汽车座椅检测装置
Richard C.Strand等也提出了一种汽车座椅及头枕的检测装置(见图4该装置通过电机提供总的负载力,通过杠杆机构对总负载力分离后分别施加在头枕、背靠、座垫上通过力传感器将力的大小传递给控制中心,并由传感器采集试验参数。
汽车座椅静强度试验综述
信延德卢金新
长城汽车股份有限公司河北保定071000
摘要:汽车座椅作为汽车被动安全系统的重要组成部件之一,其功能除了支撑乘员重心,减轻乘员疲劳,提供舒适环境保证驾驶员对汽车的稳定操作之外,还在事故中起避免或减少乘员受伤害程度的作用,世界各国对汽车座椅强度都有严格要求。针对《机动车辆及挂车分类》中的M,N类汽车所用座椅,介绍了国内外几种常用汽车座椅强度的检测方法与设备,并提出了未来汽车座椅检测试验研究中需要解决的一些问题。
2、国外技术成果简介理论分析或者实物试验的最终目的在于将研究成果转化为经济价值,在汽车座椅检测的产业应用上,西方国家不断地将新科学技术运用到汽车座椅检测上,积累了大量经验,不断申请相应的专利,在保护知识产权的同时,在技术上保持领先地位,下面主要对西方国家在汽车座椅检测专利方面的成果进行简述.在
汽车座椅头枕测试的研究上, NagarjunYetukuri等发明了一种头枕测试装置,其结构如图1所示,该装置将头枕和头型模拟设备固定在一个能摆动的平台上,将平台摆动到一定高度放下,通过平台下端托架与机架上阻尼器的碰撞得到头型与头枕的碰撞实验数据。
在汽车座椅背靠及座垫测试程学和模拟仿真技术,研制了一种模拟人类生活习性,通过机械加载方式,在测试背靠及座垫的技术参数的同时,也
能实现多次重复性试验获得座椅磨损度等参数的装置。
图2汽车座椅测试在装置
在座椅整体测试上,G.B.Günther发明了座椅头枕、靠背静态测试方法,其装置如图3示,设备主要由被测试座椅、机械加载手、人体模拟机构组成,人体模型上端有个指针用于测量人坐在座椅上头枕跟人
CONSTRUCTION
施工技术
引言:
随着汽车产业的发展,人们除了考虑汽车动力经济性外,越来越重视汽车的安全性和舒适性。汽车座椅是车内乘员安全性和舒适性的一个重要部件之一,汽车厂商必须对其性能进行检测和试验。座椅作为联系人与车的一个重要部件,承受着复杂的载荷。一方面,由于路面的凸凹不平,汽车行驶时车体产生的随机振动对汽车座椅产生随机动载荷;另一方面,汽车行驶中要经历起步、加速、制动等复杂工况,汽车座椅因此会受到很大的冲击载荷。由于在试验室中很难再现这些复杂工况,研究人员将各种工况的极限情况折算为等效的静态载荷,作为评定座椅承载性能的标准。国家质量监督检验检疫总局出版的《GB15083— 2006汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》(下文简称《座椅试验标准》[6]就是一部比较完整的评定座椅承载性能的标准。在参考《座椅试验标准》基础上,设计了一种汽车座椅强度性能试验台,能检测汽车座椅靠背、调节装置以及头枕的性能,为汽车座椅强度性能试验提供了一种行之有效的方法。
二、汽车座椅检测国内技术发展1、国内试验研究现状
在计算机辅助设计(CAD的理念带动下,国内对汽车座椅的研究也从实物试验转入计算机仿真模拟试验阶段,学者们从各个方面对汽车座椅及其安全性、舒适性进行了计算机仿真研究.除了较为常见的有限元分析软件(ANASYS之外,学者们还结合其他计算机辅助软件进行研究,如上海工程技术大学赵波等人则用PAM-CRASH软件对汽车头枕进行了仿真分析,湖北航天技术研究所特种车辆技术中心严莉、重庆大学徐中明等人则使用Hypermesh软件构建国产汽车座椅骨架进行分析,吉林大学汽车工程学院利用仿真与实物相结合,通过ADAMS对汽车整车进行了仿真模拟碰撞分析,并分析了在碰撞过程中座椅的性能参数,此外,西安交通大学王宏明等人还将ANSYS与ADAMS进行结