汽车座椅滑车碰撞有限元分析与试验研究
简单座椅侧面碰撞有限元仿真研究
关键词 ： 座椅 ； 侧面碰撞 ； 吸能特性 ； 真 仿
中图 分 类号 ：Ｂ ４ Ｔ ２ 文 献标 识 码 ： Ｂ
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ＡＢＳ ＲＡＣＴ： ｓｍｐ ｅ ａ ｔ ｅ ｔｆ ｉ ｌｍｅ ｔｍｏ ｅ ａ ｅ ｅｏ ｅ ｙ ｕ ｉ ｇ Ｈｙ ｅ ｅ ｈ，ａ ｄ ｌｔ ｒｌｃａ ｈ ｓｍｕａ Ｔ Ａ ｉ ｌ ｕｏ ｓ ａ ｉ ｔ ｅｅ ｎ ｄ ｌ ｓ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｂ ｓ ｐ ｒ ｓ ｎｅ ｗ ｎ ｍ ｎ ｅａ ｒ ｓ ｉ ｌ— ａ ｔ ｎ ｗａ ａ ｒ ｄ ｏ ｔ ｉ ｏ － ｉ ｅ ｒＦ ｏｔ ｒ Ｓ— ＤＹ ｏ ｂ ａｎ ｎ ｅ ｄ ｆｒ ｄ ｓａｅ ｆｓ ａ ｉ ｎ ｔ ｉ ｌ－ ｉ ｓ ｃ ｒｉ ｕ ａｎ ｎ—ｌ ａ Ｅ ｓ ｆ ｅ Ｌ — ＮＡ ｆ ｒ ｔｉ ｉｇｔ ｅｏ ｍｅ ｔｔ ｓｏ ｔ ａｆ ｉ ｓ ｏ ｅ ｖ ｎ ｗａ ｏ ｈ ｅ ｖ ｉ ｅ ｍｕ ａ － ｔｎ ｉ ．Ｆ ｒｔ ，ｉ ｒ ｅ ｏ ｒｄ ｃ ｈ ｅｏ ｍａｉｎ ｏ ｅ ｓ ｖ ｒ ｌ ａ ｇ ｄ ｓ ａ ｎ ｍｐ ｏ ｅｉ ｎ ｒ ｂ ｏｐ ｉ ｎ ａ ｉ ・ ｏ ｉ ｌ ｎ ｏｄ ｒｔ ｅ ｕ ｅｔ ｅ ｄ ｆｒ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ｅｙ ｄ ｍａ ｅ ｅ ｔ ｄ ｉ ｒ ｖ ｔ ｅ ｅ ｇ ａ ｓ ｒ ｔ ｂ ｌ ｓｙ ｏ ｈ ａ ｓ ｙ ｏ ｉ
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汽车碰撞仿真模拟对车辆座椅调整设计的影响研究
汽车碰撞仿真模拟对车辆座椅调整设计的影响研究随着汽车行业技术的不断进步，人们对汽车安全性能的要求也越来越高。
在汽车设计中，座椅的调整和设计成为关键的安全因素之一。
本文将研究汽车碰撞仿真模拟对车辆座椅调整设计的影响，以探究如何提高汽车的安全性能。
1. 引言车辆碰撞是发生交通事故时的一种常见情况。
座椅的调整对车辆乘坐者的保护起到至关重要的作用。
因此，在汽车设计中，如何利用碰撞仿真模拟数据来改进座椅设计，减少乘坐者在碰撞过程中承受的冲击力是一个关键问题。
2. 碰撞仿真模拟技术碰撞仿真模拟技术是一种通过计算机模拟车辆碰撞过程的方法。
它可以模拟汽车在不同碰撞情况下的运动轨迹和变形情况，为汽车设计师提供参考数据。
通过碰撞仿真模拟，我们可以了解车辆在碰撞时座椅的响应情况，并根据仿真结果进行相应的调整和优化设计。
3. 座椅调整设计对汽车碰撞安全性能的影响座椅调整设计是一项涉及座椅位置、角度、高度等参数调整的工作。
通过碰撞仿真模拟，我们可以评估不同座椅调整设计对汽车碰撞安全性能的影响。
3.1 座椅位置调整的影响座椅位置调整是指调整座椅相对于车身的位置。
通过碰撞仿真模拟，我们可以评估不同位置调整对乘坐者的保护程度。
研究结果表明，合适位置的座椅可以减少乘坐者在碰撞过程中受到的冲击力，从而提高乘坐者的安全性能。
3.2 座椅角度调整的影响座椅角度调整是指调整座椅的坐姿角度。
通过碰撞仿真模拟，我们可以评估不同角度调整对乘坐者的保护程度。
研究结果表明，在碰撞过程中，合适角度的座椅可以减少乘坐者脊柱和颈部的受力，从而降低乘坐者受伤的风险。
3.3 座椅高度调整的影响座椅高度调整是指调整座椅相对于地面的高度。
通过碰撞仿真模拟，我们可以评估不同高度调整对乘坐者的保护程度。
研究结果表明，合适高度的座椅可以减少乘坐者头部的受力，从而减少头部受伤的风险。
4. 座椅调整设计的优化方法在汽车设计中，我们可以通过改进座椅调整设计来提高车辆碰撞安全性能。
汽车座椅安全性设计与碰撞测试分析
汽车座椅安全性设计与碰撞测试分析一、引言随着汽车产业的快速发展和人们对行车安全的日益关注，汽车座椅的安全性设计和碰撞测试成为了重要的研究领域。
本文旨在通过对汽车座椅安全性设计与碰撞测试的分析，探讨如何提升汽车座椅的安全性能，以更好地保护驾驶员和乘客的生命安全。
二、汽车座椅设计原则为了确保汽车座椅的安全性，设计师需要遵循以下原则：1. 强度与刚度：汽车座椅结构应具备足够的强度和刚度，以承受碰撞时产生的冲击力。
通过选用高强度材料和优化结构设计，可以提高座椅的抗碰撞性能。
2. 舒适性：舒适性是汽车座椅设计的基本要求，但也不能牺牲安全性能。
座椅的设计应考虑到驾驶员和乘客的体型特征，提供良好的支撑和适当的缓冲，最大限度地减轻碰撞时对乘坐者的伤害。
3. 颈椎保护：颈椎是碰撞时最容易受伤的部位之一，座椅设计应考虑到颈椎的保护。
通过安装可调节的头枕和采用能吸收冲击力的材料，可以减少颈椎受伤的风险。
三、汽车座椅碰撞测试方法汽车座椅的安全性能需要通过碰撞测试来评估和验证。
常用的碰撞测试方法包括正面碰撞测试、侧面碰撞测试和后部碰撞测试。
1. 正面碰撞测试：正面碰撞测试模拟了车辆正面与障碍物发生碰撞的情况。
测试时，座椅应能够有效吸收和分散冲击力，减少驾驶员和乘客的伤害。
常用的测试指标有胸骨加速度、腿部载荷等。
2. 侧面碰撞测试：侧面碰撞测试模拟了车辆侧面与障碍物或其他车辆发生碰撞的情况。
座椅设计应注重侧面碰撞的保护，减少骨盆和胸部受伤的风险。
测试指标包括骨盆加速度、肋骨压伤值等。
3. 后部碰撞测试：后部碰撞测试着重考虑座椅在追尾事故中的保护效果。
座椅的背部和头枕设计应能有效减少颈部受伤的可能。
常用的测试指标有颈椎加速度、头部滞留时间等。
四、汽车座椅安全性设计创新为了不断提升汽车座椅的安全性能，设计师们进行了大量的创新研究。
以下是几个常见的创新设计：1. 主动安全设计：通过在座椅中加入传感器和控制装置，实现座椅的主动保护。
城市客车座椅动态碰撞的仿真与试验研究
城市客车座椅动态碰撞的仿真与试验研究城市客车是现代城市交通中重要的运输设施之一，座椅的安全性对乘客的出行舒适和安全至关重要。
针对城市客车座椅的动态碰撞问题，进行了仿真与试验研究。
通过有限元分析软件，建立了城市客车座椅的有限元模型，考虑了座椅的材料特性和结构特点。
在建模时，采用了真实座椅的一些零部件及其材料参数进行建模，并采用ANSYS软件进行模拟，模拟结果采用虚拟动态制模拟模拟标准进行评估。
通过虚拟仿真分析，得到了城市客车座椅受到动态碰撞时的应力、应变等指标，可以对座椅在碰撞时的情况进行评估。
仿真结果表明，当城市客车发生碰撞时，座椅的应力和应变都较大，需要采取一些措施来降低碰撞对乘客座椅造成的影响。
为了验证仿真结果的可信度，我们进行了实验研究，使用滑移仪器和加速传感器对座椅的加速度和位移进行了测量。
实验结果与仿真结果相匹配，证明了我们所建立的有限元模型的可靠性。
在实验的基础上，我们进一步研究了城市客车座椅的保护措施。
我们发现，在座椅结构上加装一些保护装置（如头枕、腰靠等），可以有效地减小碰撞对座椅造成的影响。
总的来说，本文的研究为城市客车座椅的安全性提供了参考和建议，并且可以为座椅研发、材料选择和结构优化提供一些思路。
针对城市客车座椅的动态碰撞问题，我们可以从以下几个方面加以改善，提高其安全性：1. 优化座椅结构设计。
通过减小座椅的重量和改进座椅的结构，可以降低碰撞时座椅受到的应力和应变，提高座椅的安全性能。
同时，适当增加座椅的支撑和保护装置，也可以有效降低碰撞时对乘客的损伤。
2. 选择高品质的材料。
座椅材料的选择对座椅的安全性能有着重要的影响。
如采用高强度钢材或轻质材料，可以提高座椅的承载能力和安全性能，减少碰撞时的变形和损坏。
3. 标准化生产流程。
通过严格遵守公共交通工具座椅的制造标准，生产过程中进行严格的品质控制和检测，可以确保座椅满足要求的安全性能，减少因座椅质量不合格而造成的潜在安全隐患。
有限元分析方法在汽车碰撞研究中的应用
有限元分析方法在汽车碰撞研究中的应用作者：李博闻随着我国经济实力的不断增强，人们的物质生活水平日益提高，汽车已经逐渐成为人们的代步工具。
很多中国企业与外国跨国公司合作生产研发汽车产品。
我国的汽车年产量逐年攀升，生产制造水平也逐步提高。
纽约时报预测中国将成为世界上最大的汽车生产国。
私家汽车给人们带来了便利，让人们更充分的享受生活。
随着全世界汽车数量的迅速增加，汽车质量、驾驶技术问题及道路状况等多种因素合力作用结果，汽车交通事故已成为严重问题。
联合国世界卫生组织（WHO）提交的最新报告显示：近几年全球每年因交通事故造成死亡的人数多达约120万，另外还有数百万人在汽车事故中受伤致残。
面对这个严重的问题，各国的工程技术人员都在不遗余力的提高汽车的安全性能。
各国政府相应的制定了碰撞安全性能标准，具有代表性的有美国的FMVSS汽车碰撞安全法则、欧洲的ECE和EEC汽车碰撞安全法则。
目前最为人关注的碰撞试验为NCAP （NewCarAssessmentProgram）。
早期的被动安全性研究主要是通过大量的试验来进行，采用同样的碰撞过程反复进行，收集数据。
这样的试验方法需要相当长的时间。
发达国家每次汽车安全性能的试验都需要手工打造几十辆新车，人力、物力、财力都需要很大的消耗。
伴随着计算机技术的发展，原来不可能完成的大量参数有限元计算成为可能。
有限元计算分析方法运用到汽车的碰撞模拟仿真中，极大地降低了汽车的设计成本和研发周期，并且获得更为精确的数据对汽车结构进行下一步优化。
1汽车碰撞过程的特点汽车碰撞是汽车结构在极短的时间内(通常在100ms以内)，在剧烈碰撞冲击载荷作用下发生的一种复杂的非线性动态响应过程。
在汽车碰撞中，各种非线性的问题都涉及到了，既有结构发生大位移和大转动所引起的几何非线性，又有各种材料发生大应变时所表现的物理非线性(材料非线性)。
2非线性有限元理论在某一瞬间时，物体在空间所占据的区域V称为物体的构型。
汽车碰撞试验有限元仿真分析
汽车碰撞试验有限元仿真分析汽车安全一直是备受关注的话题，因为每年都有大量的交通事故发生，给人们的生命财产造成了巨大的损失。
因此，在汽车设计和制造的过程中，安全性是最重要的一项指标。
在产品研发和制造中，汽车碰撞试验是必不可少的环节。
这一试验的目的就是测试汽车在发生碰撞时的承载能力以及对乘客的保护程度。
最近，有限元仿真技术在汽车碰撞试验中的应用逐渐受到重视。
本文将介绍有限元仿真在汽车碰撞试验中的应用及其相关的技术和方法。
一、有限元仿真技术的介绍有限元仿真技术是一种通过计算机模拟材料或结构在外力作用下所产生的形变、应力和力学响应的虚拟分析方法。
它通过将材料或结构分割成许多小的部分，并在每个部分上建立数学模型，最终得到整个材料或结构的形变、应力和响应等各项参数。
因为有限元分析模型的建立和计算流程完全由计算机自动完成，因此大大提高了计算速度和计算精度，可以极大地减小试验成本和试验周期。
二、有限元仿真在汽车碰撞试验中的应用汽车碰撞试验可以在实验室内模拟汽车在交通事故中所受到的外力，并进一步测试汽车所能承受的最大外力，以及车内乘客的安全性。
在过去的几十年中，汽车制造商通过不断的试验、验证和改进，已经使得汽车的安全性能得到了极大的提升。
但是，汽车碰撞试验仍然是一项非常复杂和昂贵的任务。
因此，在汽车设计和制造的过程中，有限元仿真技术已经成为了一种非常重要的辅助手段。
在汽车制造中存在许多的零部件和车身结构，它们的材料和结构必须得到验证。
通过有限元仿真技术，可以在计算机上建立这些零部件和车身结构的三维模型，并对其进行分析。
在仿真分析中，需要考虑的因素包括外力、材料特性、零部件和车身结构的形状和大小、以及不同零部件之间的接触情况等。
这些因素会影响汽车在发生碰撞时的变形、应力和响应能力，因此，在有限元仿真中，需要尽可能准确地考虑所有的因素。
三、有限元仿真在汽车碰撞试验中的技术和方法1.材料模型的建立有限元仿真中材料模型是一个非常关键的因素，因为材料的特性会直接影响汽车在发生碰撞时的响应能力。
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。
汽车车身有限元分析与碰撞安全性能研究
汽车车身有限元分析与碰撞安全性能研究随着汽车行业的快速发展和人们对车辆安全性能要求的不断提高，汽车车身的有限元分析和碰撞安全性能研究成为当前汽车设计领域的重要课题。
有限元分析是一种借助计算机模拟数值计算的方法，可用于预测车身在碰撞中承受的应力、变形和破坏情况，从而评估汽车的碰撞安全性能。
汽车车身的有限元分析是基于有限元方法的应用，该方法通过将复杂的结构分为多个小的有限元单元，利用有限元理论和方法，对每个有限元单元进行力学分析，然后再整合到整个结构中。
这种方法可以较准确地模拟汽车车身在碰撞过程中的应力变化和变形情况，进而评估车身对碰撞的承载能力。
有限元分析在汽车车身设计中的应用可以提供以下几个方面的信息：首先，它可以预测车身在不同碰撞情况下的应力和变形情况，从而为车身结构的优化设计提供依据；其次，有限元分析可以评估车身在不同碰撞类型下对车上乘员的保护作用，进而指导车身结构的改进；此外，有限元分析还可以帮助设计师评估不同材料和结构设计对碰撞安全性能的影响，进而选择合适的材料和结构方案。
在进行有限元分析之前，首先要对汽车车身进行几何建模，将车身结构分成小的有限元单元，并设置合适的边界条件。
针对不同的碰撞载荷情况，需要选择适当的模型和材料参数。
然后使用有限元分析软件进行计算，对车身在碰撞过程中的应力变化和位移进行模拟，并进行结果分析和评估。
碰撞安全性能研究在汽车设计中扮演着至关重要的角色。
通过有限元分析，可以评估车身在不同碰撞类型下的变形情况和承载能力，并得出结论来指导车身结构的改进。
例如，可以通过优化车身结构，增加车身刚度和强度，以提高车辆在碰撞中的耐受能力。
此外，还可以通过优化各部件的布置和连接方式，以增强车身的整体刚度和抗变形能力。
碰撞安全性能的研究还可以帮助设计师选择合适的材料和结构设计方案。
例如，通过对不同材料和结构的有限元分析，可以评估它们在碰撞过程中的表现，并确定最优方案。
这有助于降低车辆的重量和成本，同时确保车辆在碰撞中的安全性能。
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并用沙漏粘性阻尼控制零能模式。经有限单元离散、
对单元虚功原理的变分列式组集后， 得到结构的非
线性动力学方程：
ＭＸ（ ｔ） ＝Ｐ（ ｘ， ｔ） － Ｆ（ ｘ， ｔ） ＋Ｈ
（ ２）
式中， Ｍ 为总体质量矩阵； Ｘ（ ｔ） 为总体节点加速度矢
量； Ｐ 为总体载荷矢量， 由节点载荷、面力、体力等组
【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】Ｓｌｅｄ ｉｍｐａｃｔ ｔｅｓｔ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｓｅａｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄａｔａ ｏｆ ｓｌｅｄ ｉｍｐａｃｔ ｔｅｓｔ，ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｓｅａｔ ｓｌｅｄ ｉｍｐａｃｔ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＰＡＭ－ ＣＲＡＳＨ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｖｉａ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｄａｔａ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｄａｔａ，ｔｈｅ ｔｅｓｔ－ ｓｔｒｅｓｓ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅ ｐｏｉｎｔ ｉｓ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ－ ｓｔｒｅｓｓ ｃｕｒｖｅ，ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｓｅａｔ ｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｓｅａｔ，Ｉｍｐａｃｔ，Ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ，Ｔｅｓｔ
１ 前言
随着我国汽车工业的迅猛发展， 人们对汽车的 乘坐舒适性及安全性等方面的要求越来越高， 汽车 座椅的设计、研究与开发已越来越引起汽车界的重 视。目前， 关于汽车座椅动态特性的研究比较少， 因 此本文针对汽车座椅的滑车碰撞特性进行了仿真分 析与试验研究。
（ ｄ） 第 ４ 测点， 试验最大应力为 ２３５．４ ＭＰａ
３００
２５０
应力 ／ＭＰａ
２００
试验
仿真 １５０
１００
５０
０ ０ ４０ ８０ １２０ １６０ ２００ 时间 ／ｍｓ
（ ｅ） 第 ５ 测点， 试验最大应力为 ２５８．１ ＭＰａ
２５０
２００ 试验
１５０
仿真
应力 ／ＭＰａ
１００
５０
０ ０ ４０ ８０ １２０ １６０ ２００ 时间 ／ｍｓ
节到设计的最后位置， 上、下高度及座椅靠背的角度
调节到设计的标准位置， 头枕调节到最高位置； 被测
试座椅必须安装所有装饰和附件。
试验测得的滑车加速度曲线如图 ３ 所示， 加速
度大于 ２０ ｇ 时的时间超过 ３０ ｍｓ， 座椅各处未出现
破坏， 座椅骨架、座椅固定点及位移系统、调节系统
及锁止系统均未失效； 锁止机构没有打开； 座椅未与
汽车技术
·试验·测试·
５ 结束语
建立了汽车座椅滑车碰撞动态特性有限元模 型。试验与仿真分析对比表明， 各测点应力的试验曲 线与仿真曲线随时间变化的趋势都很接近， 即所建 立的汽车座椅滑车碰撞动态特性有限元模型是可信 的， 所提供的座椅动态强度的研究方法是可行的， 可 以通过有限元仿真分析来对座椅的改进设计进行指 导， 提高座椅设计改进的效率。
主题词： 汽车座椅 碰撞 有限元 试验 中图分类号： Ｕ４６３．８３ 文献标识码： Ａ 文章编号： １０００－ ３７０３（ ２００７） ０５－ ００３０－ ０４
Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔ Ｓｔｕｄｙ ａｂｏｕｔ Ｓｌｅｄ Ｉｍｐａｃｔ Ｔｅｓｔ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｓｅａｔ
成； Ｆ 由单元应力场的等效节点力矢量组集而成； Ｈ
为总体结构沙漏粘性阻力。
为节省计算时间， 在非线性方程组求解时， 时间
积分采用显式中心差分算法。
先建立座椅的几何结构， 因座椅的零件主要是
薄壳件， 可以选择壳单元， 头枕竖梁选择梁单元， 然
后划分网格并定义材料、边界条件和载荷， 最后进行
分析计算。建立的模型如图 ４ 所示。
１２０
１００
应力 ／ＭＰａ
８０ 试验
６０
仿真
４０
２０
０ ０ ４０
８０ １２０ １６０ ２００
时间 ／ｍｓ
（ ａ） 第 １ 测点， 试验最大应力为 １１５．３ ＭＰａ
１８０
１６０
１４０
试验
１２０
仿真
应力 ／ＭＰａ
１００
８０
６０
４０
２０
０ ０ ４０ ８０ １２０ １６０ ２００
时间 ／ｍｓ
（ ｂ） 第 ２ 测点， 试验最大应力为 １７９．７ ＭＰａ
— ３０ —
发生装置所产生的加速度不小于 ２０ ｇ， ＥＣＥ 法规和
ＧＢ１５０８３－ ２００６ 规定加速度大于 ２０ ｇ 时的作用时间
应不小于 ３０ ｍｓ［２， ３］。法规还要求， 在试验中及试验后
座 椅 骨 架 、座 椅 固 定 点 、位 移 系 统 、调 节 系 统 或 锁 止
系统不应失效； 锁止机构不应自动打开； 座椅不能与
滑车分离。结果完全满足 ＥＣＥ－ Ｒ１７ 法规的要求。
加速度 ／ｇ
３６
３２
２８
２４
２０
１６ １２
＞３０ ｍｓ
８
４ ０
－４
－８ ０ ３０ ６０ ９０ １２０ １５０
时间 ／ｍｓ
图 ３ 试验测得的滑车加速度曲线
３ 仿真分析
采 用 ＰＡＭ－ ＣＲＡＳＨ 软 件 进 行 汽 车 座 椅 滑 车 碰 撞仿真分析， 算法采用显式有限元理论， 单元采用拉 格朗日列式。为节省计算时间， 采用单点高斯积分，
车体分离等。
为便于对比分析， 测点的选择主要考虑结构关
键点和在仿真中应力值较大的点以及便于测量及布
置的部位。
另外， 由于影响试验结果的未知因素较多， 所以
在允许的情况下应多选择一些测点。同时， 为了能够
更好地为校正有限元模型提供参考， 可以在测量关
键点的基础上， 适当地选择一些应力较小但较好测
量的点进行测量。
参考文献 １ 王 王宣，李 宏 光 ，等 ．现 代 汽 车 安 全 ． 北 京 ： 人 民 交 通 出 版 社 ，
Ｌｉ Ｑｉａｎｇｈｏｎｇ１，Ｌｉ Ｊｉａｎｐｉｎｇ２，Ｌｉ Ｓａｎｈｏｎｇ１，Ｙａｏ Ｗｅｉｍｉｎ３，Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎｗｅｎ４
（ １．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｓｔ Ｃｅｎｔｅｒ； ２．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ； ３．Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ； ４．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍｏｔｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｑｕａｌｉｔｙ）
— ３２ —
在 ２０ ％以内。第 １、２、４、５、６ 测点的最大试验应力和最 大仿真应力及第 ３ 测点的最大仿真应力均未达到各 自材料的屈服极限。第 ３ 测点的试验应力曲线和仿真 应力曲线的最大值虽然相差很大（ 相差 ３４．９ ％） ， 但其 应力的变化趋势相似。另外， 第 ３ 测点和第 ４ 测点是 对称的， 此两个测点的仿真应力曲线变化趋势基本 一致， 最大应力值也很接近， 因此第 ３ 测点可能是出 现问题的坏点。
·试验·测试·
汽车座椅滑车碰撞有限元分析与试验研究
李强红 １ 李剑平 ２ 李三红 １ 姚为民 ３ 张建文 ４
（ １．国家汽车质量监督检验中心； ２．重庆汽车研究所； ３．吉林大学； ４．国家机动车质量监督检验中心）
【摘要】对汽车座椅进行了滑车碰撞试验， 根据试验数据建立了汽车座椅滑车碰撞动态特性仿真模型， 采 用 ＰＡＭ－ ＣＲＡＳＨ 软件进行了仿真分析。仿真与试验结果对比表明， 各测点的试验应力与仿真应力曲线很接近， 所建立 的有限元模型是正确的， 可以有效指导汽车座椅的设计并提高设计效率。
Ｙ Ｘ Ｚ
图 ４ 座椅滑车碰撞有限元模型 在对模型施加载荷时， 为了能够与试验结果对
比， 验证所建座椅动态特性仿真模型的准确性， 直接
对模型中的滑车及座椅施加试验时的碰撞速度
５１．６９ ｋｍ ／ｈ， 对滑车施加试验时产生的加速度进行
仿真。试验中各测点的应力分析如图 ５ 所示， 各测点
的材料参数如表 １ 所列。
２ 汽车座椅滑车碰撞试验
汽车座椅滑车模拟碰撞试验是通过模拟、再现 实际撞车时所产生的加速度波形对座椅系统施加载 荷来综合评价整个座椅系统的强度。试验可用模拟 碰撞滑车或其它加速度发生装置来进行。试验前先 将座椅按实际装车位置和固定力矩固定在车身上或 模拟车身的试验台架上， 再将该车身或试验台架固 定在模拟碰撞滑车或加速度发生装置上。试验过程 中不搭乘假人， 座椅的各调节装置应分别在各自设 计范围内的最不利于座椅强度的位置［１］。在 ＥＣＥ 法 规、ＧＢ１５０８３－ ２００６、ＦＭＶＳＳ 法规、日本车辆 认 证 标 准及澳大利亚标准中， 要求模拟碰撞滑车或加速度
— ３１ —
·试验·测试·
３５０
３００
应力 ／ＭＰａ
２５０
试验
２００
仿真
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１５０
１００
５０
０ ０ ４０ ８０ １２０ １６０ ２００ 时间 ／ｍｓ
（ ｃ） 第 ３ 测点， 试验最大应力为 ３４５．８ ＭＰａ
２５０
２００
试验
仿真
１５０
应力 ／ＭＰａ
１００
５０
０ ０ ４０ ８０ １２０ １６０ ２００ 时间 ／ｍｓ
４ 误差分析
在试验与仿真对比分析中， 发现试验应力曲线 与仿真应力曲线并不完全一致， 最大值也不相同， 即 存在一定的误差。本次试验中产生误差的原因主要 有以下几个方面：