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微型客车后排座椅骨架轻量化及安全性研究
| 论文题名： | 微型客车后排座椅骨架轻量化及安全性研究 |
| 关键词： | 微型客车;后排座椅骨架;轻量化设计;安全性 |
| 摘要： | 随着汽车行业的发展，汽车的安全性已经成为当今非常重要的研究领域。汽车座椅作为减轻乘员损伤的主要安全部件之一，对乘员的安全起到了很好的防护作用。随着国内外对汽车轻量化要求的呼声越来越大，针对汽车座椅，在保证碰撞安全性能的前提下对座椅进行轻量化是很有必要的。所以，对于微型客车后排座椅的轻量化和安全性研究对提高汽车在紧急制动或者碰撞事故中的被动安全性能有重大意义。 本文首先建立了某微型客车后排三人座椅三维模型。依据法规GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》、GBl5083—2006《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》以及C-NCAP的试验要求，利用有限元分析软件HyperWorks和LS-DYNA建立该座椅有限元模型。为了使座椅有限元模型能够真实模拟实际情况，使用材料拉伸试验机和合棉硬度试验机对每一种金属材料和海绵材料进行材料性能试验，对得到的材料工程应力应变曲线经过数值转化得到材料的真实应力应变曲线，并用于仿真试验的建模。基于法规GB14167-2013对座椅仿真试验和实物试验进行对标，验证了后排三人座椅有限元模型的有效性。 基于GB14167-2013试验要求，研究了不同钢丝绳角度对试验座椅的影响，研究表明钢丝绳角度越大，对座椅的破坏性越大，对座椅强度要求越苛刻。为选择适合汽车座椅的轻量化材料，对比分析用于制造行业的各种轻质材料的性能和成本，如高强度钢、铝合金、镁合金、钛合金以及复合材料等等。选取航空铝7075-T651作为座椅靠背轻量化的材料，其中原始靠背骨架质量为9.06kg，铝合金座椅靠背质量为3.243kg，减重5.817kg，理论减重64.2％。 本文除了进行法规GB15083—2006中要求的无假人载货行李箱冲击试验之外，还进行了现实生活中存在的两种比法规条件更加苛刻的情况进行试验，即有假人不载货的冲击试验和有假人载货的行李箱冲击试验。基于法规对加载加速度要求，选取了三条加速度峰值分别为20g、24g和28g的加速度加载曲线。基于 上述组合的9种情况，分别对原座椅和铝合金座椅进行这9种情况的仿真试验并进行对比。研究表明：原座椅和铝合金座椅都能通过法规GB15083—2006要求下的20g、24g和28g试验；在法规要求之外的有假人不载货的冲击试验以及有假人载货的行李箱冲击试验要求下的20g、24g和28g试验中，铝合金靠背骨架有断裂的风险，需要后续的进一步研究和改进。总之，对原座椅轻量化之后，理论减重64.2%，并且铝合金座椅能够通过法规GB15083—2006要求的行李箱冲击试验要求，达到了本论文的目的。 |
| 作者： | 王亭 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 唐友名;薛清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门理工学院 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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