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汽车座椅正面碰撞过程的数值模拟与优化
| 论文题名： | 汽车座椅正面碰撞过程的数值模拟与优化 |
| 关键词： | 汽车座椅;有限元;模态频率;正面碰撞;结构优化 |
| 摘要： | 当汽车发生正面碰撞事故时，座椅对乘员起到关键的保护作用。座椅正面碰撞安全性是目前各国研究的重要课题，主要研究方法有碰撞台车试验和计算机数值模拟分析。目前，国内对座椅安全性能的研究仍处在初级阶段，正面碰撞数值模拟分析方法不够完善，计算出的座椅零部件强度结果与实际情况存在一定的误差。因此，研究出一套更加准确的座椅正面碰撞数值模拟分析方法对于推动国内汽车座椅行业的发展具有重要的价值意义。本文以国内某企业研发的驾驶员座椅为研究对象，对座椅正面碰撞安全性能进行分析。本文的主要研究内容如下： （1）分析座椅结构特征，选择适合进行座椅正面碰撞数值模拟计算的有限元仿真软件。采用前处理软件Hypermesh对座椅进行有限元模型建立，根据企业标准Q/JLYJ7110602A-2012《乘用车零部件模态》中的要求对座椅进行模态试验，并根据试验要求运用OptiStruct求解器进行模态仿真分析，对比试验和仿真结果，验证座椅有限元模型是否有效。 （2）分析座椅正面碰撞试验法规标准，通过仿真前处理软件建立假人和安全带的有限元模型，并根据座椅R点坐标将假人定位到座椅有限元模型上，对座椅正面碰撞数值模拟中的边界条件、沙漏和负体积等问题进行设置从而完成整个座椅正面碰撞有限元模型的建立。 （3）运用LS-DYNA求解器进行正面碰撞数值模拟计算，得出座椅零部件的应力值和变形量结果。根据企业标准Q/JLYJ7110462B-2018《乘用车座椅碰撞安全性能评价规范》中的要求，建立座椅正面碰撞台车试验，将台车试验结果与数值模拟计算结果进行比较，验证座椅正面碰撞有限元模型是否有效。 （4）针对试验结果中座椅的不足之处，从更改零件厚度、更换材料和增加加强件等方面进行座椅结构优化。对优化后的新座椅结构进行模态仿真分析和正面碰撞数值模拟分析，结果表明，新座椅结构一阶模态频率有了明显的提高，动态工况性能得到了加强。 |
| 作者： | 王复增 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杜平安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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