微型客車后排座椅骨架輕量化及安全性研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車的安全性已經(jīng)成為當今非常重要的研究領域。汽車座椅作為減輕乘員損傷的主要安全部件之一，對乘員的安全起到了很好的防護作用。隨著國內外對汽車輕量化要求的呼聲越來越大，針對汽車座椅，在保證碰撞安全性能的前提下對座椅進行輕量化是很有必要的。所以，對于微型客車后排座椅的輕量化和安全性研究對提高汽車在緊急制動或者碰撞事故中的被動安全性能有重大意義。
　　本文首先建立了某微型客車后排三人座椅三維模型。依據(jù)法規(guī)GB14167

2、-2013《汽車安全帶安裝固定點、ISOFIX固定點系統(tǒng)及上拉帶固定點》、GBl5083—2006《汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強度要求和試驗方法》以及C-NCAP的試驗要求，利用有限元分析軟件HyperWorks和LS-DYNA建立該座椅有限元模型。為了使座椅有限元模型能夠真實模擬實際情況，使用材料拉伸試驗機和合棉硬度試驗機對每一種金屬材料和海綿材料進行材料性能試驗，對得到的材料工程應力應變曲線經(jīng)過數(shù)值轉化得到材料的真實應力應變曲線，

3、并用于仿真試驗的建模?；诜ㄒ?guī)GB14167-2013對座椅仿真試驗和實物試驗進行對標，驗證了后排三人座椅有限元模型的有效性。
　　基于GB14167-2013試驗要求，研究了不同鋼絲繩角度對試驗座椅的影響，研究表明鋼絲繩角度越大，對座椅的破壞性越大，對座椅強度要求越苛刻。為選擇適合汽車座椅的輕量化材料，對比分析用于制造行業(yè)的各種輕質材料的性能和成本，如高強度鋼、鋁合金、鎂合金、鈦合金以及復合材料等等。選取航空鋁7075-T651

4、作為座椅靠背輕量化的材料，其中原始靠背骨架質量為9.06kg，鋁合金座椅靠背質量為3.243kg，減重5.817kg，理論減重64.2％。
　　本文除了進行法規(guī)GB15083—2006中要求的無假人載貨行李箱沖擊試驗之外，還進行了現(xiàn)實生活中存在的兩種比法規(guī)條件更加苛刻的情況進行試驗，即有假人不載貨的沖擊試驗和有假人載貨的行李箱沖擊試驗?；诜ㄒ?guī)對加載加速度要求，選取了三條加速度峰值分別為20g、24g和28g的加速度加載曲線?；?/p>

5、
　　上述組合的9種情況，分別對原座椅和鋁合金座椅進行這9種情況的仿真試驗并進行對比。研究表明：原座椅和鋁合金座椅都能通過法規(guī)GB15083—2006要求下的20g、24g和28g試驗；在法規(guī)要求之外的有假人不載貨的沖擊試驗以及有假人載貨的行李箱沖擊試驗要求下的20g、24g和28g試驗中，鋁合金靠背骨架有斷裂的風險，需要后續(xù)的進一步研究和改進?？傊?，對原座椅輕量化之后，理論減重64.2%，并且鋁合金座椅能夠通過法規(guī)GB15083