毕业论文范文——移动行李对后排座椅冲击的仿真分析与结构优化

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1、西安航空职业学院毕业论文移动行李对后排座椅冲击的仿真分析与结构优化姓名：专业： 航空电子班级：完成日期：指导教师:摘要：国标GB15083-2006中新增了附录F《行李位移乘客防护装置的试验方法》，其目的在于防止车辆紧急制动或者碰撞过程中，行李舱内未固定的行李向前运动，冲击后排座椅靠背，从而对后排乘员造成伤害。东风某车型根据开发需要设计了无靠背锁的新型后排座椅结构，通过有限元仿真分析发现该方案不满足法规的要求，通过对座椅的结构及连接方式的优化，使得该座椅的新方案满足国标GB15083-2006的要求。关键词：移动行李后排座椅仿真分析1.引言随着汽车越来越多的

2、进入家庭，汽车安全的问题也日益成为消费者关注的焦点，国家最近几年来也加快了汽车安全方面的法规的制定和修订，使得汽车的安全性越来越好。汽车座椅作为汽车内饰的重要组成部分，不仅兼具美观舒适的作用，还要满足法规中对乘员的保护要求。国标GB15083-2006中新增了附录F《行李位移乘客防护装置的试验方法》，其目的在于防止车辆紧急制动或者碰撞过程中，行李舱内未固定的行李向前运动，冲击后排座椅靠背，从而对后排乘员造成伤害。本文为在某新车型的开发阶段，按照GB15083-2006《行李位移乘客防护装置的试验方法》的实验要求，利用HyperMesh软件建立了该车行李位移乘

3、客防护装置的有限元模型；用PAM-crash软件对其进行加载、求解计算；对该车的后排座椅靠背强度进行分析，发现其后排座椅的强度不能够满足法规的要求，进而对该后排座椅靠背方案的结构进行了优化设计，使其能够满足法规的要求。在该车型后排座椅的开发过程中，通过有限元方法的利用，有效的减少了试验次数，降低了开发成本，缩短了开发周期。2.有限元模型的建立2.1国标GB15083-2006附录F简介国标GB15083-2006附录F《行李位移乘客防护装置的试验方法》中要求采用采用试验台车进行行李冲击座椅靠背强度试验，标准要求在距离后排座椅靠背200mm处的行李舱内放置两个

4、300*300*300mm，重量为18kg的试验样块，样块沿车身纵线左右对称且相距50mm,如图1所示。试验台车采用减速进行试验，其减速度波形应在图2所示的减速度通道范围以内，且减速前，车体的自由速度应为50~52km/h。图1，试验样块布置位置图2台车减速度通道时间函数GB15083-2006规定按附录F所进行试验过程中及试验后，如果座椅及其锁止装置仍保持在原位置，则认为满足此要求。试验期间，允许座椅靠背及其紧固件变形，条件是试验靠背和头枕[邵尔（A）硬度大于50]部分的前轮廓不能向前方移出一横向垂面，此平面经过：a)座椅的R点前方150mm处的点（对头枕

5、部分）；b)座椅的R点前方100mm处的点（座椅靠背部分）；2.2模型说明本文分析的模型为东风某车型全新开发的靠背角度可调节的新型后排座椅，该座椅的4/6分靠背仅通过安装支架连接在汽车身地板上而与白车身上装无连接关系，这就要求该座椅靠背仅依靠自身的结构来抵抗移动行李的冲击，后排座椅与白车身地板通过座椅支架由螺栓连接，对座椅的结构强度要求较高。2.3载荷及约束为了提高计算的效率，本文分析的模型采用该车的B柱以后的部分，因为座椅与白车身上装无连接关系，只保留了白车身下装，模型的加载曲线为台车减速度通道的上限，此时加载的工况最为恶劣，满足此工况下的后排座椅方案也将

6、能满足其他各种工况。图3.仿真分析模型及加载曲线3.分析结果建立有限元模型后，提交计算，并利用PAM-View软件对结果进行提取，发现在120ms时，座椅靠背的前倾量达到最大，此时座椅靠背由于承受不了移动行李的冲击力而突出R点前100mm垂直平面，因此此方案无法满足法规的要求。图4.行李冲击座椅靠背变形图图5.座椅靠背塑性变形云图由图4可以看出，座椅靠背头枕轮廓最前端突破了R点前150mm所在的平面，突破量达到了126.4mm，所以不能满足法规的要求。而由图5的座椅靠背变形云图可以看出，6分靠背骨架在座椅连接板最上端的最大塑性变形达到0.436，而该处材料的

7、断后延伸率为0.23，塑性变形过大，存在失效破裂的风险，也不能满足设计要求，因此需要对本方案的后排座椅靠背的结构进行优化。4.优化方案通过对初始方案的结果进行分析发现，4分靠背的变形量和靠背轮廓均能满足法规和设计的要求，主要需要对6分靠背骨架进行优化，优化可以分为两个方向：第一可以通过对靠背骨架的结构进行加强，通过对靠背骨架和各连接板进行料厚的加厚和管径的加粗，或者通过使用更高等级的材料的方法来通过提高其自身的结构强度来抵抗移动行李对座椅靠背的冲击，这种方法简单并且容易见效，但是不利于座椅结构的轻量化提高，而且不利于成本的控制，可以作为一种备选方案。第二则可

8、以通过对移动行李对座椅靠背冲击的受力分析，通过对关键