汽车座椅的四连杆机构有限元分析
连杆机构的有限元分析方法
连杆机构的有限元分析方法连杆机构的有限元分析方法连杆机构是一种常见的机械结构，由多个连杆和铰链连接而成，广泛应用于各行各业的机械装置中。
在设计和优化连杆机构时，有限元分析是一种有效的方法，可以帮助工程师评估其性能和稳定性。
以下是连杆机构有限元分析的一些步骤和方法。
第一步：建立模型在进行有限元分析之前，需要建立连杆机构的几何模型。
这可以通过计算机辅助设计（CAD）软件完成，将连杆和铰链的几何形状和尺寸输入到软件中。
第二步：离散化离散化是指将连续的结构模型分割为有限数量的单元，以便进行有限元分析。
常用的单元类型包括三角形、四边形单元或六面体等。
根据具体的连杆机构结构，选择合适的单元类型进行离散化。
第三步：确定材料属性和边界条件根据实际情况，为连杆和铰链分配合适的材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。
此外，还需要确定边界条件，如约束和外部载荷。
约束是指限制杆件的运动范围，外部载荷是指施加在连杆上的力或力矩。
这些参数对于分析连杆机构的性能至关重要。
第四步：求解有限元方程将连杆机构的模型和边界条件输入有限元分析软件中，通过求解有限元方程来计算连杆机构的应力、位移和变形。
有限元方程是通过应变能原理和位移函数推导得到的。
第五步：评估结果根据有限元分析的结果，评估连杆机构的性能和稳定性。
例如，可以通过应力和位移分布来判断杆件是否会发生破坏或变形。
此外，还可以计算杆件的刚度、自然频率和振动模态等参数。
第六步：优化设计如果连杆机构的性能不符合要求，需要进行设计优化。
可以通过改变连杆和铰链的尺寸、形状或材料来改善连杆机构的性能。
再次进行有限元分析，评估优化后的连杆机构是否满足设计要求。
综上所述，有限元分析是一种对连杆机构进行性能评估和优化设计的有效方法。
通过逐步完成建模、离散化、确定材料属性和边界条件、求解有限元方程、评估结果和优化设计等步骤，可以提高连杆机构的设计质量和工作效率。
汽车座椅的四连杆机构有限元分析_产品创新数字化(PLM)_CAE_1700
汽车座椅的四连杆机构有限元分析_产品创新数字化(PLM)_CAE_1700汽车座椅的四连杆机构有限元分析_产品创新数字化(PLM)_CAE摘要:本文前后处理利用了HyperMesh软件，计算分析应用Abaqus软件。
给出了一种汽车座椅系统Beam模型。
主要探讨Abaqus软件Beam单元简化模型，用于改进座椅的四连杆机构设计的分析方法。
按照汽车座椅的碰撞分析的载荷工况，用Abaqus软件对座椅系统进行了碰撞试验工况的有限元计算分析，得到了四连杆机构的截面应力以及弯矩，大大节省了分析运算的时间。
同时，可以评定杆件是否失效与失稳，应用于结构设计，加快了设计进度，并优化设计。
关键词:碰撞 ABAQUS Beam模型有限元计算分析一、前言汽车座椅碰撞试验的研究意义主要在于:当高速碰撞发生时，椅子结构不被破坏，乘员不会受到伤害。
一般每个国家都有其各自的国家标准，椅子作为汽车中与乘客关系最为密切的部件，更因为其安全性的重要，而受到广泛关注。
目前，欧美各国，有限元分析已成为汽车座椅设计阶段的重要辅助设计手段，对于真实试验的仿真模拟，提供结构改进意见。
本文所阐述的碰撞试验，是利用两个试验块分别模拟人的胸部和腰部，将其用安全带固定在椅子上，施加外力，模拟汽车发生前碰撞的时候，人和椅子自身对于椅子的作用力。
由于试验模拟的是瞬间碰撞过程，所以运用LS-DYNA来计算，能达到比较理想的结果。
通常情况下，完成一把椅子的分析，需要由建模、分析计算到后处理，三个主要部分，大约需要三到四周的时间。
构建一把椅子的有限元模型，大约要有十万个节点和二十万个单元，这样一个普通双cpu服务器大约要算三十个小时。
这是一般客户能接受的时间。
有时客户还会需要缩短时间，得到一个较粗糙，但是可接受的结果。
本文论述的这个分析，正是在客户的要求下，为了缩短分析周期，改用Abaqus软件计算，同时用Beam单元(一维单元)建模。
通过简化模型，不考虑接触的影响，对某座椅系统进行了有限元计算分析。
轿车驾驶员座椅骨架强度的有限元仿真分析
轿车驾驶员座椅骨架强度的有限元仿真分析孙丹丹姚为民（吉林大学汽车工程学院）摘要：在座椅骨架的强度分析中应用运算机仿真方式能够有效地降低开发本钱、缩短开发周期。
本文要紧针对某轿车驾驶员座椅骨架的强度和头枕的后移量进行了仿真分析，在研究的进程中利用公司的有限元前、后处置软件和有限元分析软件进行建模、仿真分析和结果处置，并通过实验对仿真分析的结果进行了校验。
关键词：轿车座椅骨架有限元分析1.结构的几何模型该轿车驾驶员座椅骨架的几何模型是对其座椅骨架的零部件进行分析、测量、简化后，在提供的几何建模模块中构建完成的。
第一考虑简化座椅骨架中对强度阻碍很小的部份，这部份结构的特点是形状较为复杂，构建几何模型时可能会有必然的困难，但在整个座椅系统中又是不可缺少的，如盆形底座中的孔结构,在整个座垫骨架总成中要紧起到减轻结构重量的作用，对座椅骨架的强度大体没有阻碍，因此，在进行强度分析时能够临时不考虑；还有一些零部件的设计只是知足结构上的需要，对强度的阻碍也很小，咱们以为这部份结构能够进行适当的简化，如靠背侧梁上的一些翻边和圆孔，要紧辅助靠背的横、竖钢丝和弹簧与侧梁的连接，对结构强度的阻碍也很小，因此该部份结构在作强度分析时也能够作适当的简化；另外，靠背骨架总成中的横、竖钢丝和弹簧元件对座椅的强度阻碍不大，能够将该部份结构在建模时忽略。
第二，座椅骨架中一些小的过渡圆角结构，若是在构建几何模型时将其考虑到模型中，那么在成立有限元模型时就可能产生一些质量较差的单元，因此能够在构建几何模型时不考虑这部份结构，而是在成立有限元模型时进行补充，如此处置一方面能够减轻几何建模的工作量，同时也能够减少在划分有限单元时由于孔洞结构带来的质量较差的单元，这对提高计算精度也很成心义。
2.结构的有限元模型中的有限元模块，为用户提供了丰硕的单元库，对不同的结构如杆、梁、板、实体进行有限元概念十分方便。
本文研究的座椅骨架主若是由诸多薄板件和长管结构件焊接而成的，在利用进程中常常会受到弯曲力和剪切力的作用，因此在进行有限元模型概念时要紧采纳SHELL板单元和BEAM梁单元。
连杆的设计和有限元分析
连杆的设计和有限元分析连杆是一种常见的机械传动元件，用于将机械运动传递给其他部件。
其设计和有限元分析是确保连杆能够安全有效地工作的重要步骤。
本文将主要介绍连杆的设计和有限元分析。
首先，根据传动的要求确定连杆的工作载荷，包括径向力、切向力和弯曲力等。
根据这些载荷，可以计算出连杆的最大载荷和加速度。
其次，在确定连杆的最大载荷后，需要根据材料的强度和韧性来选择合适的材料。
常用的连杆材料包括钢、铝合金和铜合金等。
根据材料的强度和韧性，可以计算出连杆的最大应力和应变。
然后，根据最大载荷和材料性能计算出连杆的尺寸。
连杆的尺寸包括长度、直径和孔径等。
通过对连杆进行强度计算，可以确保其不会发生破坏或变形。
最后，设计完成后，可以制作连杆的CAD模型，用于制造和装配。
有限元分析是一种常用的工程分析方法，可以用于模拟材料和结构的行为。
在连杆的设计中，有限元分析可用于评估连杆的强度和刚度等性能。
以下是使用有限元分析进行连杆分析的主要步骤：首先，根据设计完成的CAD模型，将连杆的几何形状转换成有限元模型。
连杆可以被分解成多个有限元单元，例如梁单元或壳单元。
每个有限元单元都与相邻的单元相连，形成整个连杆的有限元模型。
其次，应用适当的边界条件和载荷，在有限元模型中模拟工作载荷和运动条件。
这些载荷和边界条件可能包括沿连杆的节点施加的力或位移。
然后，使用适当的材料力学模型，在有限元模型中定义材料的性能。
这包括材料的弹性模量、屈服强度和断裂韧性等。
根据材料模型，有限元分析可以计算出连杆在应力和应变下的响应。
最后，根据有限元模型的分析结果，评估连杆的强度和刚度等性能。
如果连杆的应力或应变超过了材料的极限，表明设计存在缺陷，需要进行修改。
除了强度和刚度分析外，有限元分析还可以对连杆进行模态分析和动力学分析等，以评估其固有频率和响应。
总结起来，连杆的设计和有限元分析是确保连杆能够安全有效地工作的重要步骤。
通过正确的设计和分析，可以确保连杆的强度和刚度等性能，从而满足传动的要求。
用ANSYS进行四连杆机构的有限元分析
用ANSYS进行四连杆机构的有限元分析作者：谭辉日期：08年3月6日分析目的1、利用ANSYS对典型的四连杆机构进行分析，主要包含各点的轨迹分析，例如X和丫方向的位移等。
2、为五连杆和六连杆机构的分析提供可行的分析方法以及原型代码。
问题简述分析主动杆1绕节点1旋转一周时节点4的运动轨迹，杆2和杆3为从动杆, 具体问题见下图：节点4, 5 （重合）5！分析思路1、 根据分析目的，在 ANSYS 选用linkl 单元进行单元建模，主要考虑 是linkl 单元具有X 和丫方向的自由度，可以获得各个节点的位移轨迹。
之后可以用梁单元等实现更高级的分析目的，例如获得杆上的力，位移， 加速度等相关信息。
2、 该模型结构简单，可以利用直接建模方法进行有限元系统建模，主 要命令：N , E 。
3、 利用自由度耦合对重合节点进行建模，例如节点2和节点3、节点4和节点5进行建模，主要命令：cpintf ,利用该命令可以一次性将重合节 点生成自由度耦合。
4、 利用表数组对于杆1 （主动杆）的节点2进行瞬态边界条件的载荷施 力□，分析类型为瞬态分析，主要命令：*dim ，d 等。
5、 生成节点位移的对应变量，从而获得节点 4的随时间的位移曲线， 主要命令：nsol, plvar 等。
符号注释结束上一次的分析！清除数据库，并读取启动配置文件！！设置图形显示的背景颜色！命令流如下行号命令 1 finish2 /clear,start33 /color,pbak, on ,1,5！/units,si设置单位制：国际单位制 ！*afun,deg设置三角函数运算采用度为单位 ！ /prep7！进入前处理模块！et,1,link1设置单元类型： link1 ！ mp,ex,1,2.07e11 设置材料的弹性模量 ！r,1,1 设置单元的实常数，面积为 1 ！ n,1,0,0,0 在（ 0， 0， 0）处建立节点 1 ！ n,2,3,0,0 在（ 3， 0， 0）处建立节点 2 ！ n,3,3,0,0 在（ 3， 0， 0）处建立节点 3，和节 ！ ！点 2 重合n,4,8,7,0 在（ 8， 7， 0）处建立节点 4 ！ n,5,8,7,0 在（ 8， 7， 0）处建立节点 4，和节！ ！点 4 重合n,6,10,0,0在（ 10，0，0）处建立节点 6 ！e,1,2建立单元 1（连接节点 1和 2） ！ e,3,4建立单元 2（连接节点 3和 4） ！ e,5,6建立单元 3（连接节点 5和 6） ！ cpintf,all,1e-3！对于重合节点一次性的建立耦合自 ！ 由度，容差 1e － 3/pnum,node,1 ！显示节点编号 ！/pnum,elem,1 显示单元编号 ！eplot显示单元6 7 8 91011 12 13 14 15 16 17 18 19 202122232425 26 27finish 退出前处理模块！/solu antype,trans time,1deltim,0.01 timint,on,all*dim,node_2_ux,table,100,1,1 *dim,node_2_uy,table,100,1,1 *do,i,1,100,1node_2_ux(i,0,1)=0.01*inode_2_ux(i,1,1)=distnd(1,2)*cos(3.6*i)-distnd(1, 2)node_2_uy(i,0,1)=0.01*inode_2_uy(i,1,1)=distnd(1,2)*sin(3.6*i) *enddod,1,all,0 d,6,all,0d,2,ux,%node_2_ux% d,2,uy,%node_2_uy%数组： node_2_uy28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49进入求解模块！设置分析类型为瞬态分析 ！ 设置分析结束时间为 1 ！设置时间步长为 0.01 ！打开时间积分！ ！设置节点 2的 X 方向的时间－位移 ！的表数据： node_2_ux设置节点 2的 Y 方向的时间－位移 ！的表数据： node_2_uy 进入表数据赋值循环 ！设定节点 2 的 X 方向位移的时间序 ！■ 列：0.01, 0.02, 0.03 ……设定节点 2 的 X 方向的位移序列 ！ 设定节点 2 的 Y 方向位移的时间序 !列：0.01, 0.02, 0.03 ……设定节点 2 的 Y 方向的位移序列 ！结束循环！ ！ 设定节点 1 的所有自由度为 0 ！ 设定节点 6 的所有自由度为 0！ ！将节点 2 的 X 方向的位移赋值为表 ！数组： node_2_ux将节点 2 的 Y 方向的位移赋值为表I !alls outres,all,all solve finish /post26 nsol,2,3,u,x nsol,3,3,u,y nsol,4,4,u,x nsol,5,4,u,y plvar,2,3,4,5 /image,save,tran s_curve,jpg finish /post1 /dscale,1,1 pldisp,2 finish/exit,save选择所有的对象 !计算并输出所有的数据!执行求解! 退出求解模块! ! 进入时间序列后处理模块! 将节点3的X 方向的位移设置为 2 I！#变量将节点3的Y 方向的位移设置为 3 ! #变量将节点4的X 方向的位移设置为 4 I! #变量将节点4的Y 方向的位移设置为 5 ! #变量打印2#、3#、4 #和 5#变量随时 I ! 间的变化曲线保存当前的曲线图形到文件： I ° trans_curve.jpg,方便用户看图 退出时间序列后处理模块! ! 进入通用后处理模块! 设置模型变形的显示比例为 1! 显示变形状态!退出通用后处理模块退出并保存数据库5051 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70几点思考1、为什么最终显示的变形和原来的图形完全重合了？答：因为杆1旋转了360度，在最后的载荷步计算完成和就和原来最初的模型重合了，但是可以用an time命令显示动画，就可以看出运动的效果。
四连杆受力分析
四连杆受力分析
不计摩擦时机构的受力分析根据机构所受已知外力（包括惯性力）来确定个运动副中的反力和需加于该机构上的平衡力。
由于运动副反力对机构来说是内力，必须将机构分解为若干个杆组，然后依次分析。
平衡力（矩）——与作用于机构构件上的已知外力和惯性力相平衡的未知外力（矩）相平衡的未知外力（矩）已知生产阻力平衡力（矩）——求解保证原动件按预定运动规律运动时所需要的驱动力（矩）已知驱动力（矩）平衡力（矩）——求解机构所能克服的生产阻力一. 构件组的静定条件——该构件组所能列出的独立的力平衡方程式的数目.。
四连杆机构及其设计
连杆机构定义
连杆机构的分类
连杆机构是由一系列刚性连杆连接而 成的多自由度机械系统，通过连杆的 相对运动实现机械能转换和传递。
根据连杆机构的运动形式和结构特点， 可以分为平面连杆机构和空间连杆机 构两大类。
连杆机构的应用
连杆机构广泛应用于各种机械和设备 中，如内燃机、压缩机、搅拌机、纺 织机械等。
四连杆机构的组成与分类
可以加强四连杆机构与其他机 构的集成和复合研究，以实现 更复杂的运动轨迹和功能要求 ，推动机械系统向智能化和柔 性化方向发展。
THANKS
感谢观看
构的设计参数和性能指标。
优化算法选择
根据优化目标和约束条件，选 择合适的数学优化算法，如遗 传算法、模拟退火算法等。
参数优化
利用优化算法对四连杆机构的 参数进行优化，寻找最优设计 方案。
方案评估与验证
对优化后的设计方案进行评估 和验证，确保其满足设计要求
和性能指标。
06
结论与展望
研究结论
本文通过对四连杆机构的基本原理、设 计方法和应用领域进行深入研究，得出 了以下几点结论
研究目的和意义
研究四连杆机构及其设计，有助于深入了解其运动特性和工作原理，为实际应用提 供理论支持。
通过优化四连杆机构的设计，可以提高机械系统的性能和效率，降低能耗和磨损， 延长使用寿命。
此外，研究四连杆机构及其设计还有助于推动机械工程领域的技术进步和创新发展。
02
四连杆机构的基本原理
连杆机构概述
05
四连杆机构的优化设计
优化设计的方法和原则
1 2
基于数学模型的优化方法
通过建立四连杆机构的数学模型，利用数学优化 算法，如遗传算法、模拟退火算法等，寻找最优 设计方案。
连杆的有限元分析与优化设计
连杆的有限元分析与优化设计作者：王伟一、前言CAD(Computer Aided Design计算机辅助设计)的一个重要特征是提供了对新产品模型进行分析、综合与评价的数值求解方法。
当把设计对象描述为计算机内部模型后，研究如何使产品达到性能要求、进行新产品技术指标的优化设计、性能预测、结构分析仿真的数值求解方法称为CAE(Computer Aided Experiment计算机辅助分析)，这种方法已成为CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing计算机辅助制造)集成中不可缺少的工程计算分析技术。
该技术中的核心计算方法是一种有效的数值分析方法一有限元分析。
本文中要利用有限元分析进行结构优化设计的零件是联轴部件〔图1)中的连杆。
联轴部件是应用在液压气动自控部件中的一个组成部分，在外力作用下，连杆带动轴作周期转动，转动中推杆"联轴部件之外的零件)始终与轴中间不规则截面部分保持接触，使得推杆上下运动，从而控制电磁阀开、关的动作。
连杆为联轴部件中传递外力的主要零件，材料为合金钢，控制端在φA处与键及轴连接，承受外力在φB处。
该零件的毛坯是铸件。
改进前的结构要保证连杆φA孔与其一侧平面有较高的垂直度，才能确保联轴部件中的连杆在带动轴旋转的过程中.侧平面不会与端盖接触，造成转动不流畅的现象，同时，连杆作为一个传动零件，从经济性角度考虑，本身结构应当灵巧一些。
改进后的结构会不会影响在承受相同外力情况下零件的强度。
这是本文利用有限元分析进行连杆的结构优化设计的重要部分，准确地说，能否肯定新的结构，有限元分析在零件的优化设计中起到了至关重要的作用。
图1 联轴部件二、有限元分析1有限元法的基本概念有限元法(Finite Element Method，简称FEM)是一种数值离散化方法，根据变分原理求其数值解。
因此适合于求解结构形状及边界条件比较复杂、材料特性不均匀等力学问题能够解决几乎所有工程领域中各种边值问题(平衡或定常问题、动态或非定常问题)，如:弹性力学、弹塑性问题疲劳与断裂分析、动力响应分析、流体力学、传热、电磁场等问题。
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汽车座椅的四连杆机构有限元分析
发表时间：2005-4-27 郑伟巍王瑞
关键字：碰撞ABAQUS Beam模型有限元计算分析
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本文前后处理利用了HyperMesh软件，计算分析应用Abaqus软件，给出了一种汽车座椅系统Beam模型。
摘要：本文前后处理利用了HyperMesh软件，计算分析应用Abaqus软件。
给出了一种汽车座椅系统Beam模型。
主要探讨Abaqus软件Beam单元简化模型，用于改进座椅的四连杆机构设计的分析方法。
按照汽车座椅的碰撞分析的载荷工况，用Abaqus软件对座椅系统进行了碰撞试验工况的有限元计算分析，得到了四连杆机构的截面应力以及弯矩，大大节省了分析运算的时间。
同时，可以评定杆件是否失效与失稳，应用于结构设计，加快了设计进度，并优化设计。
关键词：碰撞ABAQUS Beam模型有限元计算分析
一、前言
汽车座椅碰撞试验的研究意义主要在于：当高速碰撞发生时，椅子结构不被破坏，乘员不会受到伤害。
一般每个国家都有其各自的国家标准，椅子作为汽车中与乘客关系最为密切的部件，更因为其安全性的重要，而受到广泛关注。
目前，欧美各国，有限元分析已成为汽车座椅设计阶段的重要辅助设计手段，对于真实试验的仿真模拟，提供结构改进意见。
本文所阐述的碰撞试验，是利用两个试验块分别模拟人的胸部和腰部，将其用安全带固定在椅子上，施加外力，模拟汽车发生前碰撞的时候，人和椅子自身对于椅子的作用力。
由于试验模拟的是瞬间碰撞过程，所以运用LS-DYNA来计算，能达到比较理想的结果。
通常情况下，完成一把椅子的分析，需要由建模、分析计算到后处理，三个主要部分，大约需要三到四周的时间。
构建一把椅子的有限元模型，大约要有十万个节点和二十万个单元，这样一个普通双cpu服务器大约要算三十个小时。
这是一般客户能接受的时间。
有时客户还会需要缩短时间，得到一个较粗糙，但是可接受的结果。
本文论述的这个分析，正是在客户的要求下，为了缩短分析周期，改用Abaqus软件计算，同时用Beam单元（一维单元）建模。
通过简化模型，不考虑接触的影响，对某座椅系统进行了有限元计算分析。
这样大大减少了建模时间，计算时间也减小到一个小时左右。
客户最关心的重点是椅子下边用来传力的四连杆机构，通过分析计算得到杆件的截面应力以及弯矩，判断失效情况，来指导结构设计。
图1 椅子CAD图图2 四连杆机构
二、分析过程
2.1 问题描述
某汽车座椅的四连杆机构是一全新的设计，为了改进这一座椅系统四连杆机构的设计方案，通过建模控制整体的解题规模，并达到了优化设计的目的，建立了如下座椅系统Beam 模型。
计算条件和简化情况如下：
1、基于Beam单元建模；
2、材料常数：泊松比μ=0.3，弹性模量206Gpa；
3、四连杆机构采用弹塑性材料，其他的采用弹性材料；
4、载荷的选取基于LS-DYNA的简化碰撞试验分析得到；
5、解算器：Abaqus/Standard。
2.2 分析步骤
步骤一：建立有限元模型
座椅背板用尺寸单元20mm较粗的壳体单元模拟，其他用Beam单元建模。
BEAM GENERAL SECTION选项定义的Beam单元，不依赖于任何MATERAL CARD，只适用线弹性材料。
BEAM SECTION选项定义的Beam单元，能够赋Beam单元弹塑性材料。
特别对于四连杆机构，创建Beam单元使用BEAM SECTION选项，选用ARBITRARY项，通过选择特征点构建截面，指定截面的形状和尺寸，并赋弹塑性材料，而不使用BEAM GENERAL SECTION选项。
四连杆机构要准确的计算它的截面常数，因为只能创建等截面的Beam单元，所以把结构件尽可能多的划分截面，就能得到最理想的结果。
图3 四连杆机构杆件1 图4 杆件1有限元模型
图5 杆件1 BEAM SECTION 卡
杆件1的截面是一种规则的截面，用同一截面Beam单元就能模拟，杆件1用十个Beam 单元B31模拟。
注意Beam单元要通过局部坐标系的原点，见图5。
图6 四连杆机构杆件2 图7 杆件2有限元模型
杆件2的截面是一种不规则的截面，杆件用多个不同截面Beam单元来模拟，杆件2用十个Beam单元B31模拟。
座椅的其他部件都采用上述方法模拟，计算截面建立如下模型。
整个模型总计2884个单元，节点数为2817。
图8 座椅的有限元模型
步骤二：定义材料性质
四连杆机构采用弹塑性的J2340_550XF材料，背板的壳体单元和其他部件的Beam单元都赋给弹性材料。
弹塑性材料J2340_550XF的应力与应变图如下：
图9 J2340_550XF的应力与应变图
步骤三：载荷的确定
先用LS-DYNA进行碰撞试验分析，这一计算主要为了得到每个安全带作用点的载荷，用刚体来模拟座垫和靠背，设置碰撞试验模型，得到每点的载荷。
这样提取得载荷接近于碰撞试验数据。
图10 座垫和靠背刚体模拟图
图11 碰撞试验分析载荷
步骤四：用ABAQUS进行座椅碰撞试验分析
在ABAQUS的Beam模型中，在安全带固定点施加载荷。
并施加边界条件。
在这里我们关心Recliner部件的螺栓的截面力和扭矩。
四连杆机构杆件的截面力，弯矩和截面应变。
图12 ABAQUS的碰撞试验有限元模型图13 碰撞试验分析的四连杆机构
在OUTPUT中输出下面内容：
a. reaction forces (RF)
b. beam section force and moment (SF, SM)
c. beam section strain (SE)
步骤五：分析运算
解算器选取Abaqus/Standard。
使用本文的简化模型可以用很少的一维单元来模拟椅子，故计算速度比用LS-DYNA分析的碰撞试验模型快很多。
一个模型在一小时内即可完成。
三、结果分析
在最大在100%载荷情况下，变形图。
ISO view Side view
Top view Front view
图14 椅子变形图（100% Load）
椅子的Recliner部位是一关键部位，Recliner部位的螺栓在碰撞试验中要承受很大的扭矩。
关注Recliner部位的螺栓的扭矩值，这是评定椅子的一个重要数据。
图15 recliner beam
图16 Recliner Bolts Forces
这里给出中间四连杆机构杆件的分析。
通过观察在100%载荷下的变形情况，机构没有失稳。
这里四杆件厚度均为3.5 mm 。
Origin Deformation
图17 中间四连杆机构的变形图（100% Load ）
再取中间的四连杆机构中的一部件进行简要分析。
图18 middle lower link bracket 图19 截面图所示截面特性：
A= 343.15 (mm2) y1=20, z1=33.5;
Iy= 87524.5 (mm4) y2= 17.7, z2= 0;
Iz= 85235.4 (mm4) y3=-17.7, z3= 0;
Iyz= 0 (mm4)
在dat 文件中可得到此截面在100%载荷下的截面力：
Axial Force: N = 129660 ;
Torque x: T = 5.0889E+06 ;
Moment y: My = 2.0116E+05;
Moment z: Mz = 3294.
也可算出各点的应力：
通过得到的数据，运用材料力学知识计算，可以评估四连杆机构的性能。
本试验中此杆件没有失效和失稳。
随着对模型结构进行改进，可以得到更精确的模型。
改变四连杆的杆件厚度和截面形状，通过模型分析，得到合理的初次设计。
四、结论
1、仔细分析椅子零部件的几何结构，选取恰当的截面，建立Beam单元，是模型构建的关键。
Beam单元简化模型，应考虑与椅子实际结构的相符性。
2、这种Beam单元简化模型分析方法有明显的优越性。
Beam模型即降低了模型规模，且容易收敛，减少了计算时间，同时又保证一定的准确度。
3、通过本次分析，我们能够体会得到Abaqus软件Beam单元简化模型可以用于初期设计的方案选择。
简化模型可以优化设计，节省设计成本。
可以定性的指导设计，改进设计方案。