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基于拉拽安全性能的汽车座椅优化设计*

2021-03-09张志飞胡桐铜范维春王长金黄瑞文

汽车工程 2021年2期
关键词:模态变形优化

张志飞,胡桐铜,范维春,王长金,黄瑞文

(1. 重庆大学汽车工程学院,重庆 400030;2. 重庆宏立至信科技发展集团股份有限公司,重庆 401133)

前言

当汽车发生碰撞事故时,安全带将乘员牢牢固定在座椅上,防止乘员飞出车外,而座椅也为乘员提供了足够的空间,防止异物的侵入,最大限度地减轻对乘员造成的伤害[1]。因此国标 GB14167—2013 要求座椅试验后,须保证位移装置处于工作状态,这就意味着座椅滑轨处的变形量不能过大。此外,汽车NVH 性能要求座椅结构应具有较高的模态频率[2],这是座椅轻量化设计时必须满足的性能指标。

座椅结构部件厚度是决定其性能的重要因素[3],可通过局部结构改进和板件厚度优化等方法,在一定程度上实现座椅结构的优化。姚为民等[4]利用相对灵敏度分析筛选出合适的板件厚度作为设计变量,通过尺寸优化使座椅骨架刚度提高11.4%,质量减轻9.6%。针对GB14167—2013 要求的座椅拉拽安全性能,郭鹏程等[5]通过传力路径分析提出了有效的改进方案,并利用尺寸优化实现了座椅的轻量化设计,使座椅上固定点最大向前位移降低44%,同时减质量1.9 kg。朱剑锋等[6]通过试验和仿真分析对卷收器支架、滑环连接处板件、固定点处横梁等关键部位进行了改进,有效提升了车身结构的安全性能。对于座椅拉拽安全的结构耐撞性问题,可通过构建近似模型实现优化设计。郑建洲等[7]通过构建基于敏感参数的Kriging 近似模型进行优化设计,有效提升了座椅子系统的安全性能。……

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