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原文传递某SUV车型的前撞座椅防潜设计研究

论文题名：	某SUV车型的前撞座椅防潜设计研究
关键词：	汽车座椅;防潜设计;坐垫结构;有限元模型
摘要：	随着全球汽车行业的持续发展，国际轿车生产企业间的竞争日益激烈，不断推出车身抗撞性和轻量化新技术。随着车身制造水平的提升，汽车座椅的概念也在不断地创新变革推陈出新，正向着功能多元化时代迈进。目前国内持续的SUV热潮引领很多整车厂向这块市场进军，座椅也随之变得结构更新颖多样，操作更方便简洁，外观更吸引眼球。当然在功能拓展的同时，乘员的安全更不容忽视，除了满足强制性法规要求外，各整车厂都在积极匹配C-NACP的严苛要求，以迎合市场对品质的更高关注。　　C-NACP作为备受关注的中国新车评价规程，得到越来越多人的关注。其中的前撞要求主要考察座椅的结构强度、假人的位移值和伤害值评判等，这些都与骨架防潜设计有直接关系。从现有市场信息来看，各主机厂对于防潜设计尚缺少明确标准规范，防潜位置要求也不尽相同，导致直接影响试验结果及伤害数值，不能有效保证高星级的评分。因此制定一个合理的防潜区域对于测试星级评分、碰撞安全性能有重大意义。　　通过对某款运动型多用途车（SUV）的防潜位置汇总及试验伤害值评判，发现不同SUV车型的车身或坐垫结构中防潜布置形式的区别较大，相互关联性也不够明确，离设计标准化和平台化概念还有一定差距。本文首先应用试验方法证明防潜功能的有效价值及作用，通过对假人姿态及位移的细致分析，并结合骨架结构的变形情况，得出初步的防潜区域，有效改善前撞试验中假人骨盆的位移量。其次考虑到乘客乘坐的舒适性体验要求，调整防潜区域与假人H点的距离，增加发泡压陷量，保证大腿躯干挤压坐垫骨架时无异物感。　　通过大数据的概念整理现有座椅骨架信息，在轻量化及降低成本的前提下，优化设计本款SUV坐垫结构。运用有限元模拟技术将产品结构离散化，在仿真计算前采用HyperMesh将座椅骨架模型进行单元网格划分，并使用LS-DYNA求解器对前撞试验模拟仿真，通过合理有效设置有限元模型，找出骨架存在溃塌风险和材料应力应变超出设计要求的区域，改善并整体提高了坐垫骨架的刚性强度，选择合适的冲压件材料，调整焊接位置降低焊缝撕裂风险，解决了由于H点调整而导致防潜失效的问题，使分析结果与实物试验状态基本匹配一致。最终运用理论计算、强度校核、有限元分析和实物动态试验方法，实现了降低假人的伤害程度，并跟踪客户整车验证了实际效果，这项技术切实提高了C-NACP前撞试验星级评分，使此款SUV车型更具市场竞争优势。　　工作开展的同时，通过对各主机厂已上市项目的骨架防潜作用汇总研究，形成书面文件进行对比分析，汲取对本课题有价值的方面应用到实践中，反复验证不断创新，将积累的经验书面化，将分析评判结果细化量化理念化，定义推荐的防潜设计位置并形成设计规范，将分析评判结果细化量化理念化，积极推广客户应用。防潜作为座椅设计关键点，希望借此文能引起更多人的关注，并为汽车座椅安全设计问题解决起到参考和借鉴的作用。
作者：	朱斐翔
专业：	车辆工程
导师：	张建武;钱滨
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文