某款汽车座椅骨架的有限元分析与优化

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1、某款汽车座椅骨架的有限元分析与优化重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：单惠民指导老师：张静教授兼职导师：刘江渝工程师学位类别：工程硕士（车辆工程领域）重庆大学汽车协同创新中心二O一五年四月FiniteelementanalysisandoptimizationofavehicleseatframeAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementforProfessionalDegreeByShanHuiminSupervisorby

2、Prof.ZhangJingPluralisticSupervisedbyEngineerLiuJiangyuSpecialty：ME(VehicleEngineeringField)CollegeofAutomotiveCollaborativeCenterofChongqingUniversity,Chongqing,China.April,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着中国经济的高速发展，中国汽车的数量不断增加，人们对汽车的安全性与舒适性愈加关注。汽车座椅是汽车约束系统的重要部分，他是联系乘员与车身，在保证乘员安全

3、性的同时提高乘员的舒适性。对汽车座椅进行合理的设计能将汽车事故对乘员的伤害降到最低。汽车座椅强度设计的目标就是保证乘员安全的前提下，避免结构的破坏和功能的失效。如今在计算机技术的帮助下，各类CAE软件给座椅的多角度深入研究提供了可能。同时，随着人们对汽车油耗与排放的关注，汽车轻量化已成为各大汽车公司的重点研究项目，汽车座椅的轻量化与安全性也成为座椅设计和生产厂家的研发方向。本文以长安商用车研究院正在开发研究的一款中排4分座椅为研究对象，参照国家标准GB15083-2006、GB11550-2009、GB14167-2013重点研究了座

4、椅骨架总成的强度、座椅靠背翻转强度和吸能性、座椅的头枕强度和位移量、安全带固定点实验下座椅骨架的强度，并基于强度分析对座椅骨架进行轻量化设计。使用HyperMesh这款模型前处理软件按照研究的需要进行座椅骨架的有限元建模，使用LS-DYNA求解器对座椅的不同工况进行模拟仿真。对照真实安全带固定点实验，座椅的骨架的有限元模型具有合理性。仿真的结果表明该座椅强度满足国家法规，但是安全带连接板处应力较危险。结合仿真结果，以安全为前提以轻量化为目标对座椅骨架进行材料优化。同时在保证座椅强度的前提下，使用镁合金管件替换原来的钢管件，经计算，优化

5、后的模型能够满足国家的相关法规，优化没有影响座椅的安全性，同时使座椅的质量减轻。关键词：汽车座椅，强度，有限元分析，轻量化I重庆大学硕士学位论文英文摘要AbstractWiththerapiddevelopmentofChina’seconomy,thenumberofautomotiveinChinakeepsincreasingandmoreandmoreattentionispaidtoautomotivesafetyandcomfort.Asanimportantpartofautomotiveconstrainssystem

6、,thevehicleseatslinktheoccupantandthevehiclebodyguaranteeingthesafety,makingdrivingmorecomfortable.Theharmwhichoccupantsgetinacaraccidentcanbereducedtoasafedegreeduetothescientificdesign.Thepurposeofvehicleseats’strengthdesigningistokeepthedriverandthepassengersafeinana

7、ccidentduringwhichthebodystructurekeepsstableandfunctional.Nowadays,thelight-weightingtrendgainsitspopularityinthevehicledevelopmentbecauseofthevehicleconsumptionandexhaust,thusthevehicleseatscompaniesareboundtodevelopthelightervehicleseats.Accordingtothenationalstandar

8、dGB15083-2006,GB11550-2009,GB14167-2013,thestrengthandtheenergyabsorptionoftheimpactofthevehiclemiddleP4seatde