多功能儿童安全座椅结构设计及其有限元分析

发布时间：2018-01-05 20:39

本文关键词：多功能儿童安全座椅结构设计及其有限元分析　出处：《辽宁工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着我国经济的快速发展以及人们消费水平的提高,私家车数量增多,交通事故发生率不断攀升,儿童乘车的安全问题已引起社会各界高度重视。然而,国内儿童安全座椅普及率低,与国外同类产品在功能和可靠性等方面都存在差距,相关法律法规还不够完善。目前,儿童安全座椅价格昂贵,适用范围有限,利用率较低,不使用的时候一般放在汽车后备箱里,占用大量空间。因此需要对现有儿童安全座椅进行改进,实现多功能化、便携化,并提高其安全性。论文进行了多功能儿童安全座椅结构设计研究,并通过有限元理论对所设计的结构进行了静力学、模态和谐响应分析。研究内容主要包括以下几个方面:(1)儿童安全座椅的多功能结构设计。依据国家标准中对儿童安全座椅的尺寸要求,应用CATIA三维建模软件进行设计,包括底座、靠背、头枕等整体结构和轮组、伸缩推把、调角器、头枕高度调节器、ISOFIX连接器等零部件,并对这些零部件进行运动仿真分析并检测干涉情况,优化设计结构。(2)多功能儿童安全座椅的结构静力学分析。应用ANSYS Workbench软件对儿童安全座椅三维模型划分网格并进行有限元分析,由仿真得出的等效应力云图可知调角器、ISOFIX连接器、靠背、底座、头枕高度调节器等零部件的等效应力较大,设计时要特别关注外形、尺寸和所选材料。对这些关键部位进一步分析结果表明,所设计的零部件满足强度要求。(3)多功能儿童安全座椅的模态分析。为了分析儿童安全座椅的舒适性,论文对其进行了模态分析,得到各阶模态振型。根据低阶模态振型图分析可知,儿童安全座椅振动固有频率范围避开了儿童不同器官和不同姿势的共振频率范围。(4)多功能儿童安全座椅的谐响应分析。在模态分析的基础上,采用模态叠加法对儿童安全座椅进行谐响应分析,得出有较大响应的频率值、幅值和发动机易引起儿童安全座椅共振的转速,汽车行驶过程中应尽量避免发动机在这些转速下运行。
[Abstract]:With the rapid development of the economy and the improvement of people ' s consumption level , the number of private cars has increased , the incidence of traffic accidents is rising , and the safety of children ' s passenger cars has caused great importance to all walks of life . ( 3 ) In order to analyze the comfort of children ' s safety seat , the modal analysis is carried out in order to analyze the comfort of children ' s safety seat . According to the low - order mode vibration pattern analysis , the vibration natural frequency range of children ' s safety seat avoids the resonance frequency range of different organs and different postures of children .

【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.836

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