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汽车座椅腰部支撑结构设计及有限元分析与优化
| 论文题名： | 汽车座椅腰部支撑结构设计及有限元分析与优化 |
| 关键词： | 汽车座椅;结构设计;静强度特性;动强度特性;有限元分析;安全性能 |
| 摘要： | “安全、环保、节能”是当代汽车工业发展的三大主题。目前，随着更多的汽车进入普通家庭，汽车的安全性和舒适性成为人们关注的焦点之一。同时，汽车座椅对乘员的保护作用也越来越受到重视。 汽车座椅的安全性主要包括静态特性和动态特性两方面。静强度特性指座椅在静载荷下的强度特性。动强度特性是指座椅在动载荷作用下座椅吸收碰撞能量和减少乘员伤害的能力。本文结合国产某型轿车座椅，应用有限元方法对座椅静强度和动强度特性进行了分析研究，并进行了结构优化。本文的主要内容如下： 首先，设计了一款新型电动座椅腰部支撑机构，用CATIA V5软件建立了该腰部支撑机构的三维几何模型，并对机构的运动原理做了详细的说明。然后利用HyperMesh软件建立该座椅的有限元模型。 其次，参考国内外座椅系统静强度的相关法规要求，利用OptiStruct软件对该汽车座椅骨架的整体静强度、靠背静强度、头枕静强度和位移量进行仿真计算。仿真分析结果表明该座椅结构静强度符合国家标准。然后通过OptiStruct软件的优化模块对该座椅结构整体进行了拓扑优化，改进了座椅的尺寸和重量。 最后，综合建立各种碰撞模型的方法，利用LS-PrePost软件根据汽车座椅动态结构特性的技术要求设定仿真环境，建立了汽车座椅台车碰撞实验的动态有限元模型，根据56km/h碰撞工况的试验数据设定仿真加速度，利用LS-DYNA软件进行计算求解。对座椅约束系统在模拟碰撞实验中的动态响应进行了分析，分析结果表明在前撞击过程中前排座椅具有一定的吸能性，对人体头部具有一定的保护作用，该座椅约束系统是满足安全性要求的。 |
| 作者： | 初殿欢 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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