基于理想压力分布和HPM仿真的座椅型面设计研究

发布时间：2021-01-16 01:21

　　基于理想压力分布和HPM仿真的座椅型面设计研究舒适的汽车座椅不仅为乘员提供满意的驾乘体验还能增加汽车在行业内的竞争力。座椅的舒适性主要通过压力分布去对比和评价,座椅厂商在进行座椅设计时,常常以座椅表面良好的压力分布为设计目标。压力分布指标可以评价座椅型面设计的好坏,但是在主要压力分布满足大的原则前提下,压力分布对于改善乘坐舒适性效果并不明显。所以,满足整体的体压分布舒适性非常关键也存在较大的设计困难度。为此,本文提出一种新的座椅型面正向设计方法,利用理想的压力分布和人体坐姿状态时的体表轮廓设计座椅的型面。与传统座椅设计方法不同的是,这种型面是以理想压力分布为前提进行设计,得到的座椅型面具有良好的压力分布,可以满足大多数人对体压分布舒适性的要求。本文设计方法的基本原理是:人体在汽车座椅上正常落座,座椅表面由于重力作用产生变形量,利用海绵变形的数学模型将理想压强转化为海绵的变形量,并将海绵变形量补偿在压陷表面上,得到被压陷之前的座椅型面,这个型面就是考虑了理想压力分布和人体坐姿状态时体表轮廓的“理想”型面。为了得到理想的座椅型面,首先利用测量装置和称重装置获得H点装置的各部件尺寸和重量,建... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

H点装置实物

HPM是座椅型面反求的关键，在座椅型面反求中，需要多种参数状态下的HPM，所以需要建立参数化的几何模型。本文对HPM进行实物测量，利用游标卡尺对机械结构进行测绘，将得到的尺寸在CATIA的零件设计模块进行建模，部分机械结构如图2.2所示。连接背板的机械结构是通过铰链连接，而且之间相互约束，在装配过程中，利用相合约束以及捕捉功能确定相邻两个部件的空间关系，通过关键基准点进行定位。HPM的机械运动包括三块背板之间的旋转和平移，运动关系较为复杂，所以要保证模型的尺寸精度和装配精度，装配完成的躯干部分如图2.3所示。H点装置的座板和背板不能直接进行测量得到几何模型，需要在CATIA中利用曲面建模的方式对线框模型进行重建。三块背板的相互运动可以实现与座椅靠背的贴合，相互运动但又互不干涉，为了实现H点装置几何模型的运动模拟

用相合约束以及捕捉功能确定相邻两个部件的空间关系，通过关键基准点进行定位。HPM的机械运动包括三块背板之间的旋转和平移，运动关系较为复杂，所以要保证模型的尺寸精度和装配精度，装配完成的躯干部分如图2.3所示。H点装置的座板和背板不能直接进行测量得到几何模型，需要在CATIA中利用曲面建模的方式对线框模型进行重建。三块背板的相互运动可以实现与座椅靠背的贴合，相互运动但又互不干涉，为了实现H点装置几何模型的运动模拟，需要较高精度的背板尺寸控制。根据座板和背板的线框模型，利用多截面曲面和填充功能进行曲面建模，HPM的曲面建模如图2.4所示。


本文编号：2979873