座椅安全带固定点拉溃试验仿真系统开发.pdf

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1、汽车制造技术现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2013年第12期座椅安全带固定点拉溃试验仿真系统开发韩淑洁，李博洋(青岛远洋船员职业学院机电系，青岛266071)摘要：采用耦合节点的方法建立座椅骨架结构，座椅泡沫及安全带固定点选用solid45单元、座椅外包层采用shell93单元进行网格划分，在ANSYS软件中建立了车辆座椅安全带总成的有限元模型，按照国标要求进行加载和边界约束条件的模拟，开发了座椅安全带固定点拉溃试验的有限元仿真分析系统。通过对某具体车型的仿真分析，并与试验结果对比，验证了其可靠性。研究

2、成果可以减少拉溃试验中白车身和座椅的消耗，降低研发成本，同时，对座椅安全带的结构设计和强度提升具有重要的实用价值。关键词：安全带固定点；国标；有限元仿真；拉溃试验中图分类号：U463．83+6文献标志码：A文章编号：167l—3133(2013)12—0041—05ThedevelopmenttosimulationsystemofpulledbursttestonseatbeltanchoragesHanShu讧e．LiBoyang(QingdaoOceanShippingMarinersCollege，Qingdao266071，Shando

3、ng，China)Abstract：Thefiniteelementsimulationsystemofpulledbursttestonseatbeltanchorageswasdeveloped，inwhichtheseatskele-tonstructurewasestablishedusingthecouplingnodesmethod，seatbeltbubbleandbeltsanchoragesWasdescribedwithsolid45elements，theseatoftheoutsourcingwasdescribedwit

4、htheshell93elements，andloadingandboundaryconditionswassimulatedinaccordancewiththerequirementsofnationalstandards．Thereliabilityofthesimulationsystemwasverifiedthroughthecom·parisonbetweenthetestresultsandsimulationanalysisresults．Theresearchachievementcanreducetheconsumption

5、ofwhitebodyandseatwhichisusedinpulledbursttest，whichmakethecostofresearchanddevelopmentisgreatlyreduced，atthesanletime，hasimportantpracticalvalueforthestructuraldesignandthestrengthimprovementoftheseatbelt．Keywords：beltanchorage；nationalstandards；finiteelementsimulation；pulle

6、dbursttest0引言安全带是一种非常有效的被动安全防护装置。当汽车发生碰撞或急拐弯时，锁止机构开始工作，安全带被锁紧，不能自由地从卷收器中抽出，从而将乘员“束缚”在座椅上，力求使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及挡风玻璃，减少乘员发生二次碰撞的危险，同时避免乘员在车辆发生滚翻等危险情况下被抛离座椅⋯。事故调查表明，在发生正面碰撞时，如果系好安全带，可使死亡率减少57％；在发生侧面碰撞时，可使死亡率减少44％；在发生翻车时，可使死亡率减少80％。所以，越来越多的国家用法规强制佩带安全带，尤其是对于前排座椅的乘员，佩戴安全带可以大大

7、减少在车祸中的伤害程度。在汽车的开发过程中，对安全带固定点的拉溃试验是国家强制性法规。各大企业和研发机构在进行拉溃试验时，需要提供数台白车身和座椅以配合安全带固定点拉溃试验，花费巨大；在设计阶段，需要多次试验，这就更增加了成本。为了尽可能地降低研发和制造的风险及成本，很多研发机构尝试将安全带固定点拉溃试验放在B级总成中来完成仿真和实物试验。但拉溃试验是一个准静态、非线性的复杂问题，对其进行有限元仿真还处于起步和探索阶段。本文利用非线性有限元法，采用耦合节点的方法建立座椅骨架结构，座椅泡沫及安全带固定点选用solid45单元、座椅外包层采用shel

8、l93单元进行网格划分，在ANSYS软件中建立车辆座椅安全带总成的有限元模型。按照国标要求进行加载，模拟实车进行边界约束，对安全带固定点