基于拓扑优化的汽车座椅骨架轻量化设计

座椅是汽车内饰件中质量较重的一部分,座椅骨架的轻量化设计可以有效地降低座椅整体质量,提高汽车整体性能.本文利用CATIA软件对某乘用车前排座椅骨架进行几何建模,建立座椅骨架的有限元模型,并基于国家标准GB 15083—2006对座椅骨架模型进行有限元分析.然后利用相对密度法的拓扑优化模型对座椅骨架进行轻量化设计,以体积约束下的最小结构柔度为优化目标,通过ABAQUS软件中的TOSCA模块对座椅骨架进行拓扑优化,将优化后的座椅骨架结构在ABAQUS中进行静力学分析.结果显示,在满足座椅结构强度和刚度的情况下,座椅骨架减轻了0.584 kg,减重约4%,实现了座椅轻量化的效果.