汽車座椅沖擊強度試驗
關注創建者：匿名 創建時間：2022-05-23
汽車座椅沖擊強度試驗的實例教程
本文中針對某中級轎車后排座椅正撞時的負載安全性，根據ECER17法規和該車生產企業關于座椅沖擊強度的要求，采用多剛體動力學法和瞬態大變形有限元法混合建模和耦合計算，實現了在帶假人的情況下該座椅正撞時負載安全性的CAE分析，并對改進方案實施后的性能進行預測。
1 后排座椅正撞負載法規試驗
ECER17中關于汽車后排座椅沖擊強度的認證規定采用臺車試驗臺進行正撞工況下的座椅沖擊試驗。試驗樣塊尺寸(mm)為300×300×300，棱邊倒角為20mm，質量為18kg。試驗樣塊的安放位置如圖1所示，放置于行李艙的地板上，縱向與靠背有200mm的水平距離;兩試驗樣塊之間有50mm的橫向距離。
圖1 實驗樣塊質量及其布置圖
試驗過程中及試驗后，如果座椅和靠背鎖仍保持原來位置，則認為滿足要求。在試驗期間，允許座椅靠背及其緊固件變形，但試驗靠背和頭枕部分的前輪廓不能向前方超出一定的位置:頭枕(座椅靠背)不得超過座椅R點前方距R點150mm(100mm)的橫向垂直平面。
2 后排座椅安全性的CAE分析
2.1 后排座椅靠背結構
本文中研究的座椅靠背采用分體式結構，如圖2所示。由40%和60%靠背兩部分組成。進行座椅沖擊強度試驗時，靠背骨架以實際機構的連接方式固定在白車身上，白車身固定在臺車上。座椅靠背兩側的鎖支架連接靠背鎖，車身鎖鉤與靠背鎖處于鎖止狀態，以固定靠背上部，靠背下部的邊支架和中支架分別通過螺栓固定在車身上，與車身形成鉸鏈連接。中間位置的安全帶與座椅集成一體，肩帶的上固定點在60%靠背上，左右位置的安全帶固定點均在車身上。座椅沖擊強度試驗主要是考察座椅結構件和連接件的強度和剛度。
圖2后排座椅結構圖
碰撞試驗成本昂貴而且難以得到內部關鍵部件的變形情況，給汽車座椅的設計帶來許多不便。
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展開 三、主要國標法規及試驗介紹
1、GB 15083-2019 汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強度要求和試驗方法
按照ECE R17修訂，2019年10月14日發布， 2020年7月1日實施。主要實驗內容包括：座椅固定點強度、靠背強度、頭枕要求、行李箱保持要求、內凸要求。
1.1 座椅固定點強度（前后方向慣性負荷）
將試驗座椅按設計位置安裝在車輛車體上，對整個車體施加一個不小于20g的縱向水平減速度或加速度,持續時間為30ms,用以模擬車輛正面、后面碰撞。根據制造廠的要求,可以選用附錄B描述的試驗波形。
試驗要求：
1、試驗過程中或試驗后,座椅骨架、座椅固定裝置、調節裝置、移位裝置及其鎖止裝置均不應失效。2、允許產生在碰撞過程中不會增加傷害程度的永久變形(包括裂紋)。3、試驗過程中,鎖止裝置不得松脫。4、試驗后,允許或有助于乘員通過的移位裝置應處于工作狀態,且至少能保證解鎖一次,并可按需要移動座椅或座椅的一部分。
1.2 靠背強度
通過一個模擬GB 11551-2014中附錄A所述的人體假背模型，對座椅靠背骨架的上部沿縱向向后施加相對于座椅R點530Nm力矩的負荷。對于長條座椅，如支撐骨架部分或全部（包括頭枕部分）為一個以上座位共用，則應對這些座位同時進行試驗。試驗過程中或試驗后，座椅骨架、座椅固定裝置、調節裝置、移位裝置及其鎖止裝置均不應失效。允許產生在碰撞過程中不會增加傷害程度的永久變形（包括裂紋）且能承受規定載荷。
1.3 頭枕要求
1.3.1 頭枕高度的要求
前排：最高使用位置不得低于800mm。
后排：最高使用位置不得低于750mm。
頭枕最低使用位置：前后排不得小于750mm，后排中間頭枕：700mm。
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汽車座椅全方位疲勞振動試驗臺參數解析
汽車座椅檢測是汽車部件檢測的重要環節，對座椅加載振動檢測是模擬真實環境進行檢測的過程，為汽車制造提供真實的理論數據。振動是影響汽車座椅壽命的重要因素， 汽車運行過程中，由于道路原因以及啟動、剎車等工況下汽車將主要產生相對于地面垂直 及水平方向的振動；汽車上座椅將產生同樣的振動。同時，坐在座椅上的駕乘者，也會由于 振動慣性，會對座椅產生復合外力作用。
現有技術中，具有滿足模擬復合外力的汽車座椅振動試驗要求的試驗臺，本試驗 臺功能較為齊全，能夠滿足檢測需要；但是現有的模擬復合外力汽車座椅試驗臺附件多、結 構復雜，成本高，精度低，不易維護；并且由于成本問題，難以在中、小企業中推廣應用。而結 構簡單、成本低的試驗臺僅僅可以實現單一方向的振動，不能同時進行復合振動，無法實現 汽車座椅需要的模擬復合外力振動實驗。
因此，需要一種汽車座椅振動疲勞檢測裝置，根據需要可以實現對座椅的單一方 向的振動，也可以進行復合外力振動，結構簡單，操作方便，制作成本低。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的是提供一種汽車座椅全方位疲勞振動試驗臺，根據需要 可以實現對座椅的單一方向的振動，也可以進行復合外力振動，結構簡單，操作方便，制作 成本低。
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1 后排座椅正撞負載法規試驗
ECER17中關于汽車后排座椅沖擊強度的認證規定采用臺車試驗臺進行正撞工況下的座椅沖擊試驗。試驗樣塊尺寸
各有關單位：
隨著智能制造和“工業4.0”建設步伐加速，CAE一直是產品開發過程中的催化劑，大大提高產品性能，降低研發成本，同時能夠使產品快速地推向市場。通常情況下
汽車工程、船舶工程、家電、軍工、航空航天、工程機械、軌道交通
等領域產品在實際使用過程中不僅會遇到簡單靜強度破壞問題而且還會遇到各種更復雜的情況，如振動、沖擊、疲勞等現象，控制不好往往會使零部件壽命縮短、機械系統產生巨大噪音
長玻纖增強聚丙烯（PP-LGF）因在產品中具有較長的保留長度，具有比強度高、比模量高、抗沖擊性強、尺寸穩定和翹曲度低等顯著特點，廣泛應用于車身結構件及內、外飾裝飾件。
但是，由PP-LGF材料制備得到的前端框架在高溫環境下，由于本身塑料制件的內部分子流動性增加，導致材料本身在高溫環境下會出現力學強度的衰減；同時，前端框架在實際工況中，當受到風阻較大時，汽車引擎蓋會將前端框架的鎖扣區域破壞。因此
本文首先介紹世界范圍內主要汽車法規及機動車輛分類，使得大家對汽車法規和車輛分類有一個整體的了解，接著對中國汽車座椅涉及的法規及試驗進行了詳細介紹。從事汽車座椅設計的建議收藏一下！
一、世界范圍內主要汽車法規
當前世界范圍內主要車輛法規如下圖所示。對于汽車座椅設計工程師：需要與客戶溝通清楚車輛銷售的地區或需要滿足哪些國家
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》.pdf
新能源汽車電池系統機械沖擊試驗仿真
今年五月份，工業和信息化部門組織和制訂了三個有關電動汽車領域的強制性標準，并由國家市監局、標準委批準發布，實施日期定于明年元旦。其中GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》里詳細介紹了PACK系統需要進行的試驗項。這里簡單介紹一下機械沖擊工況的仿真。
相比15年的標準
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一、背景
本課程基于Ansys經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。
為幫助廣大設計人員提高解決實際工程問題的能力
