第三章 座椅的试验与评价
评价与鉴定汽车座椅的优劣,主要应考虑下述几点:
1)座椅的静态特性,如体压分布、人的乘坐姿势与触感等。
2)座椅的动态特性,即垂直、纵向与侧向的振动特性。
3)座椅的调节方式与范围,即其适应性能。
4)座椅的结构轻度、外观造型与品质、成本等。
一个好的座椅应是上述诸项性能的最佳匹配。对于被评价的座椅,可以先测定其各项性能,再作出综合评价。
3.1.各类座椅试验简介
有关座椅的各类试验简介如表3-1所示:
表3-1 各类座椅试验简介
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3.2 CAE分析试验方案
根据GB13057《客车座椅及其车辆固定件的强度》有关静态试验要求,确定骨架静强度分析试验方案。具体试验方案及要求简介如下:
对试验装置的要求:
1).施力所用的模板的示意图见图3-1,其曲率半径为(82±3)mm,上部模板的宽度至少等于每个乘坐位置被试座椅靠背的宽度,下部模板宽度等于320mm。
图3-1静态试验装置
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第三章 座椅的试验与评价
2).与座椅部件接触的表面材料的硬度应不小于邵尔A80。
3).每个圆柱面应至少安装一个力传感器,以测定规定的力。
第一步,用该装置对每个乘坐位置的座椅后部施加一个(1000/H1±150)N的试验力(在有关乘坐位置的纵向中心面内水平测量)。
1).施力方向应位于相应乘坐位置的垂直中心面内,水平方向,从座椅后部向前。
2).施力高度H,应在基准平面以上0.70m-0.80m之间,准确高度由制造厂决定。
第二步,一个等于(2 000/H2±100)N的试验力应同时施加在座椅后部,对应于座椅的每个乘坐位置,在该位置的垂直中心面和水平向前方向,高度H应在基准平面以上0.45m-0.55m之间。
一只座椅有多于一个乘坐位置时,应对每个座位同时施力,因此应有与座位数相等的上模板和下模板。
按照第一步施加的每个试验力,为使乘坐的乘客能被其前方座椅恰当地限制住,则要达到:
施力中心点的最大位移不超过400mm, (见图3-2).
按照第二步施加的每个试验力,乘坐的乘客未受严重伤害,符合下列条件,可认为满足要求:
1).,上部模板施力中心点的最大位移不小于l00mm (见图3-2);
2).下部模板施力中心点的最大位移不小于50mm (见图3-2);
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表3-2
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摘 要
客车座椅是客车上重要的结构部件,对汽车的性能有很大的影响。客车座椅设计中一定要满足国标GB13057《客车座椅及其车辆固定件的强度》的要求。了解和掌握汽车座椅的特性和设计方法,并对其进行CAE分析是车身设计中的重要环节之一。CAE(电脑辅助工程)作为一种辅助设计在设计发展历程中已经被广泛的使用,其分析的快速反馈得以实现循环反复设计、分析。通过有限元法对座椅骨架结构进行分析,对降低设计与制造成本,增强市场竞争力等都具有十分重要的意义。
本文通过对Catia和HyperMesh的学习,以某长途客车乘员座椅为例,建立了三维模型和基于板壳单元的座椅骨架结构有限元模型;在板壳单元有限元模型的基础上对其静态性能进行了分析与研究,得出了一些有效的结论。确定其静强度完全符合国标的要求。
关键词:客车座椅 静强度 CAE分析 HyperWorks
Abstract
The coach seat is the most important structural element of coach. It also affects the performances of coach. In the coach seat design, it must be meet the design requirements of GB13057 the strength of the seats and their anchorages of passenger vehicles.
To know and master properties and design methods of the coach seat, and CAE analysis of its is an important step in coach design. CAE (Computer Aided Engineering) was used extensively as a design aid during the frame development. Quick turn-around of analyses allowed multiple design/analysis loops to be performed. Using finite element method to analyze seat framework structure, reducing the cost of design and anufacture of coach, and increasing capability of market competition.
Through studying Catia and HyperMesh software this thesis built the FEA model of the seat of a coach with shell elements. Based on the model, the author researched the seat static strength performance of the seat's frame structure and got some effective conclusions. The conclusions substantiate that the seat strength meets the design requirements of GB13057 the strength of the seats and their anchorages of passenger vehicles.
Keywords:Coach Seat Static Strength CAE Analysis HyperWorks
目 录
1 第一章 绪论 .........................................................................................................