某汽车后排座椅有限元分析与优化设计
发布时间：2023-02-15 17:10
汽车座椅是交通事故中最重要的零部件之一,因而我国对于汽车座椅结构的安全性标准也越来越严格。目前关于座椅方面的研究对于后排座椅的相关研究还比较少,因此本文以某汽车后排座椅为研究对象进行仿真分析与优化设计,以期最终得到满足相关法规要求的座椅结构,减少企业设计的盲目性,缩短开发周期,降低开发成本。本文应用HyperMesh前处理、Ls-dyna求解器以及HyperView后处理器对某汽车后排座椅的安全性进行仿真分析,为座椅结构的改进和优化提供可行性依据,具体研究内容包括以下几个方面:(1)运用HyperMesh前处理器建立后排座椅的有限元仿真分析模型,包括网格的划分、单元类型的选择、材料属性的设置、连接关系的定义以及边界条件的确定等工作。(2)根据欧洲ECE-R17法规和GB15083-2006法规要求分别对后排座椅有限元模型进行载荷设置,并运用Ls-dyna求解器对后排座椅的静态特性和动态特性进行仿真分析,根据仿真结果验证座椅强度是否满足相关法规要求。(3)建立等效于行李箱冲击后排座椅有限元模型的静态模型,通过碰撞过程的理论计算求解对静态模型施加的静载荷,并运用Ls-dyna求解器对静态模...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 汽车座椅安全性研究现状
1.1.1 国外研究现状
1.1.2 国内研究现状
1.2 汽车座椅的结构和功能
1.2.1 汽车座椅的结构组成
1.2.2 汽车后排座椅骨架结构
1.2.3 汽车座椅的功能
1.3 汽车座椅的安全性
1.3.1 汽车座椅的主动安全性
1.3.2 汽车座椅的被动安全性
1.4 有限元仿真在汽车座椅安全性设计中的应用
1.5 本文的研究意义
1.6 本文的研究内容
第二章 后排座椅有限元模型的建立
2.1 有限元基本理论
2.2 仿真模型的非线性
2.2.1 材料非线性
2.2.2 几何非线性
2.2.3 接触非线性
2.3 相关软件介绍
2.3.1 HyperWorks软件
2.3.2 Ls-dyna求解器
2.4 后排座椅有限元模型建立
2.4.1 几何清理
2.4.2 抽取中面
2.4.3 网格划分
2.4.4 材料定义和单元属性
2.4.5 连接定义
2.4.6 控制卡片设置
2.5 本章小结
第三章 后排座椅静态和动态特性仿真分析
3.1 后排座椅静态特性仿真分析
3.1.1 边界条件及载荷设置
3.1.2 仿真结果分析
3.2 后排座椅动态特性仿真分析
3.2.1 行李箱冲击后排座椅试验法规GB15083-2006
3.2.2 行李块撞击的加速度分析
3.2.3 接触定义
3.2.4 边界条件及载荷设置
3.2.5 仿真结果分析
3.3 静态试验模拟动态行李箱冲击后排座椅试验的方法
3.3.1 碰撞过程的理论计算
3.3.2 静态模型的建立及其与动态模型的对比
3.4 本章小结
第四章 后排座椅结构优化设计
4.1 结构优化设计简介
4.2 Optistruct拓扑优化步骤
4.3 最苛刻工况下的动态特性仿真分析
4.3.1 最苛刻工况的选定
4.3.2 动态特性仿真分析结果
4.4 座椅结构优化及仿真分析
4.4.1 靠背管中间竖管结构改进及仿真结果
4.4.2 中心支架结构改进及仿真结果
4.4.3 两种优化方案结果讨论
4.5 本章小结
第五章 后排座椅静态和动态特性试验研究
5.1 后排座椅靠背静强度试验
5.1.1 试验原理
5.1.2 试验设备
5.1.3 测试点位置的选择
5.1.4 应变片的粘贴
5.1.5 试验内容
5.1.6 试验数据处理
5.2 行李箱冲击后排座椅动态试验
5.2.1 台车试验简介
5.2.2 试验原理
5.2.3 试验设备
5.2.4 测试点位置的选择
5.2.5 试验内容
5.2.6 试验结果
5.3 误差分析
5.3.1 有限元仿真结果与试验结果的误差分析
5.3.2 减小误差的方法
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢
本文编号：3743490
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 汽车座椅安全性研究现状
1.1.1 国外研究现状
1.1.2 国内研究现状
1.2 汽车座椅的结构和功能
1.2.1 汽车座椅的结构组成
1.2.2 汽车后排座椅骨架结构
1.2.3 汽车座椅的功能
1.3 汽车座椅的安全性
1.3.1 汽车座椅的主动安全性
1.3.2 汽车座椅的被动安全性
1.4 有限元仿真在汽车座椅安全性设计中的应用
1.5 本文的研究意义
1.6 本文的研究内容
第二章 后排座椅有限元模型的建立
2.1 有限元基本理论
2.2 仿真模型的非线性
2.2.1 材料非线性
2.2.2 几何非线性
2.2.3 接触非线性
2.3 相关软件介绍
2.3.1 HyperWorks软件
2.3.2 Ls-dyna求解器
2.4 后排座椅有限元模型建立
2.4.1 几何清理
2.4.2 抽取中面
2.4.3 网格划分
2.4.4 材料定义和单元属性
2.4.5 连接定义
2.4.6 控制卡片设置
2.5 本章小结
第三章 后排座椅静态和动态特性仿真分析
3.1 后排座椅静态特性仿真分析
3.1.1 边界条件及载荷设置
3.1.2 仿真结果分析
3.2 后排座椅动态特性仿真分析
3.2.1 行李箱冲击后排座椅试验法规GB15083-2006
3.2.2 行李块撞击的加速度分析
3.2.3 接触定义
3.2.4 边界条件及载荷设置
3.2.5 仿真结果分析
3.3 静态试验模拟动态行李箱冲击后排座椅试验的方法
3.3.1 碰撞过程的理论计算
3.3.2 静态模型的建立及其与动态模型的对比
3.4 本章小结
第四章 后排座椅结构优化设计
4.1 结构优化设计简介
4.2 Optistruct拓扑优化步骤
4.3 最苛刻工况下的动态特性仿真分析
4.3.1 最苛刻工况的选定
4.3.2 动态特性仿真分析结果
4.4 座椅结构优化及仿真分析
4.4.1 靠背管中间竖管结构改进及仿真结果
4.4.2 中心支架结构改进及仿真结果
4.4.3 两种优化方案结果讨论
4.5 本章小结
第五章 后排座椅静态和动态特性试验研究
5.1 后排座椅靠背静强度试验
5.1.1 试验原理
5.1.2 试验设备
5.1.3 测试点位置的选择
5.1.4 应变片的粘贴
5.1.5 试验内容
5.1.6 试验数据处理
5.2 行李箱冲击后排座椅动态试验
5.2.1 台车试验简介
5.2.2 试验原理
5.2.3 试验设备
5.2.4 测试点位置的选择
5.2.5 试验内容
5.2.6 试验结果
5.3 误差分析
5.3.1 有限元仿真结果与试验结果的误差分析
5.3.2 减小误差的方法
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢
本文编号：3743490
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