竹原纤维芯板应用于沙发坐垫的力学性能探究

为测试竹原纤维芯板在坐垫填充中的性能表现,探究以其替代海绵应用于沙发坐垫的可能性,通过一系列力学性能测试,分别对不同密度的竹原纤维芯板力学性能进行对比分析。探索了材料密度对芯板相关性能的影响,并将其与沙发坐垫用填充海绵进行对比,优选出性能表现更佳的竹原纤维芯材参数。性能测试方面包含材料回弹率、压陷硬度、压缩变形特征、24 h形变回复率和材料的定负荷冲击疲劳测定,其中材料的压陷硬度随密度增加而增大,回弹率、压缩变形特征和形变回复率随密度增大而减小。综合分析得出,材料密度对竹原纤维芯板的各项基础性能皆有显著影响。其中低密度竹原纤维芯板的材料性能与沙发用海绵较为接近,存在代替其进行填充应用的可行性。

基于竹加工废弃物的坐垫设计实践

充分利用竹加工废弃物中粗竹纤维的材料特性,探索其在坐垫领域的利用路径。首先通过分析文献与案例提出设计原则。其次通过实验标定竹废弃物模块的力学特性,确定坐垫模块化排列方案。最后根据原则与方案设计坐垫,并利用静态体压分布进行验证。方案设计排列的竹废弃物模块坐垫符合理想的压力分布要求,坐垫的最大、最小压力与理想值一致,满足坐垫舒适性的要求。拓展了竹加工废弃物的应用场景,提高其附加值。粗竹纤维模块成型与排列的设计方法对其他天然纤维的应用也具有借鉴与参考价值。

基于BAS-BP神经网络的轮廓坐垫舒适性评价

研究表明轮廓坐垫对提升舒适性有帮助,但不同轮廓形状坐垫对于舒适性的影响尚不明确。为更客观准确地研究不同轮廓坐垫形状与舒适性的关系,提出了一种基于天牛须算法(BAS)优化BP神经网络的轮廓坐垫舒适性评价模型。首先,开展了基于体压分布的轮廓坐垫舒适性主客观评价实验,获取客观实验数据和被试人员主观评价;其次,对实验数据进行预处理和统计计算,从而得到舒适性评价模型的实验数据集;再次,根据实验数据对轮廓坐垫舒适性影响因素进行简要分析,利用相关性分析确定神经网络的输入参数;最后,利用BAS优化BP神经网络,构建BAS-BP神经网络评价模型并实现对轮廓坐垫舒适性的评价。结果表明:BAS-BP神经网络计算结果比标准BP神经网络计算结果的均方误差降低了59.26%,决定系数提高了22%,BAS-BP神经网络的评价效果更为准确。该优化模型提高了舒适性评价的准确率,满足实际应用的需要,为轮廓坐垫的设计和产品开发早期阶段对不同形状坐垫舒适性的评价提供了理论研究基础及实际应用方法。

某乘用车型后排一体式座椅坐垫难装配、易松脱问题的改进

座椅是汽车的重要内饰件之一,是乘车过程中乘员接触时间最长的零件,起到装饰内饰、支撑及保护乘员和承载行李等作用。座椅的功能也越来越多,比如后排座椅,中高配置的坐垫和靠背一般采用四/六分分体结构,同时增加了扶手及杯托、加热、通风、按摩和安全带提醒等功能,提高了乘坐舒适性的同时,成本随之增加。对于追求高性价比的低配座椅的客户来说,结构简单的一体式座椅更受青睐。本文通过改进某车型后排一体式座椅坐垫零件结构和支撑保持夹子材料性能,解决了后排一体式座椅坐垫难装、配易松脱的问题,提高了质量稳定性及客户满意度。

汽车座椅坐垫倾角对正面碰撞乘员保护影响分析

提出在汽车乘员约束系统中增设座椅坐垫倾角调节机构,在汽车正面碰撞前或正面碰撞中增大座椅坐垫与车身地板的夹角,利用座椅坐垫在乘员的重心前方形成有效约束,从而减轻乘员伤害的设想。为此,以某型轿车驾驶区相关尺寸参数和性能参数为依据,采用MADYMO分析软件建立汽车正面碰撞仿真分析模型,并经试验验证。采用不同座椅坐垫倾角进行仿真分析,结果表明,当采用25°座椅坐垫倾角时头部损伤下降21.4%,胸部损伤下降16.6%,而髋部损伤仅仅增加8.2%,腿部损伤依然较低。因此,在汽车乘员约束系统中增设座椅坐垫倾角调节机构能够有效地减少乘员的伤害。

汽车泡沫坐垫舒适性的客观评价方法

介绍了评价汽车座椅泡沫坐垫舒适性的物理特性指标和体压分布指标,以及两者之间的关系。研究结果表明,体压分布能综合反映坐垫的舒适性,而物理特性则为坐垫材料的选取提供理论依据。因此在泡沫坐垫舒适性设计和评价中,宜综合使用上述两种评价指标。

三维经编间隔结构汽车坐垫织物的抗压缩疲劳性能

为研究三维经编汽车坐垫的抗压缩疲劳性能,选择芳砜纶作为织物表面层的原料,聚偏氟乙烯作为织物间隔层的原料,通过平纹、六角和菱形网孔3种表面层组织的不同组合,设计了4种组织结构方案,并通过对织物厚度的调节,对6块织物试样进行抗压缩疲劳性能测试,比较分析各织物的抗压缩疲劳曲线及压缩疲劳后的破坏形态,探讨织物抗压缩疲劳性能影响因素。结果表明:表面层组织结构越密实,间隔丝的固着程度越高,织物所能承受的载荷越大,其抗压缩疲劳性能越好;在一定范围内,随着织物厚度的增加,织物的抗压缩疲劳性能增强。

软质聚氨酯泡沫坐垫测试方法研究进展

综述了软质聚氨酯泡沫坐垫舒适性能、阻燃测试及力学性能等方面测试方法的研究进展,并提出了利用人体臀部模型代替真人进行加速试验测试的研究设想。

基于正面碰撞的坐垫倾角的选择和约束系统的改进

利用碰撞仿真分析软件MADYMO建立了某轿车驾驶员约束系统正面碰撞模型;利用该模型分析了坐垫倾角的影响。结果表明当坐垫倾角为25°时,对乘员有着较好的保护。对影响HIC值的设计参数进行灵敏度分析,并据此对材料特性和结构尺寸进行修改,改进后的头部损伤指标下降达43.4%。

可翻转坐垫参数优化代理模型的构建及其比较

针对汽车发生正面碰撞时,后排乘员由于没有安全气囊保护而受到严重伤害的高概率问题,提出用可翻转座椅坐垫保护后排乘员的构想。基于宝腾汽车公司的某A级车,采用非线性有限元软件LS-DYNA建立后排乘员约束系统的仿真模型,对比仿真与实车碰撞试验结果,验证模型的有效性;并在此基础上加入可翻转坐垫,设置坐垫翻转参数。采用Isight软件,通过代理模型方法,建立坐垫翻转参数与乘员伤害指标的数学关系,比较利用响应面法(RSM)和Kriging法所构建的两个代理模型与仿真模型的差值,综合考虑翻转参数对假人伤害指标的影响。结果表明,对于该乘员约束系统,利用Kriging法构建的代理模型有效性较高,各项伤害指标误差均值均低于RSM模型。

正面碰撞试验中坐垫刚度均匀性对乘员伤害影响研究

为提高汽车座椅坐垫的安全性,对坐垫刚度前后一致和前高后低的两款座椅进行了台车试验研究,结果表明,坐垫刚度前高后低将会造成乘员骨盆发生"二次碰撞",导致乘员的胸部加速度幅值和压缩变形量增高,颈部张力增大,同时带来安全气囊触底风险,最终造成乘员上半身的伤害相应加重。因此在选配座椅时,应尽可能选择坐垫前、后刚度接近的座椅。

沙发海绵坐垫对人体舒适性的影响

本文采用实验测试与坐感舒适性评价相结合的研究方法,以沙发海绵坐垫的物理特性及搭配形式为影响因子,以座面平均压力、平均压力梯度、柔软感和舒适感等量值为评价指标,分析了海绵坐垫的物理特性及搭配形式对坐感舒适性的影响,并分析了体压分布参数与舒适性评价结果之间的相关性。结果表明:海绵坐垫的物理特性及搭配形式对坐感舒适性有很大影响,通过优化坐垫设计可以大大提高沙发坐垫的舒适性。

基于Optistruct的摩托车坐垫底板的结构优化

应用有限元分析理论和Optistruct软件对某摩托车典型零部件-坐垫底板进行了刚度、频率等分析,得到了坐垫底板地变形分布图,应力分布图以及模型的低阶振频。利用拓扑优化和形貌优化相结合的优化方法,分别就柔度、频率为目标进行结构优化;针对单目标优化中出现的不足,提出了多目标优化方案,得到了优化模型,并与原方案和单目标优化方案进行对比分析。结果表明:多目标优化方案不但减少产品质量10%,柔度减少60%,且频率大大优于原方案和单目标方案。

绵羊毛皮坐垫减压性能的评价

绵羊毛皮坐垫具有良好的减压性能,本研究采用坐垫式压力传感系统,对绵羊毛皮减压坐垫进行生物力学测试,客观的、定量的评价绵羊毛皮坐垫的减压性能。研究结果显示,绵羊毛皮坐垫具有良好的减压性能,能够被广泛的应用于轮椅患者的使用中。

航空座椅坐垫材料数据库的设计研究

针对航空座椅坐垫材料的选材问题,梳理了现有民机型号座椅坐垫数据库的材料,从数据库支撑性能仿真的思路出发,通过对材料性能、舒适性、经济性等坐垫材料指标的综合评估,提出了依据数据库的材料性能评估算法,提高了坐垫材料选材的效率,为民机座椅坐垫的舒适性和安全性提供数据支撑。

夏季汽车坐垫面料开发

介绍了开发夏季汽车坐垫面料的纤维种类和特性,包括亚麻纤维、黏胶纤维、竹原纤维和竹炭纤维,以及开发面料选用的织物组织种类和特性,包括纬编珠地织物、经编网眼织物和间隔织物。

便携式健肛坐垫治疗仪的研制

目的:研制一种预防和治疗肛肠疾病的便携仪器。方法:综合运用红外能量、磁场生物效应及药物导入三种治疗方法。结果:该治疗仪治疗功能齐全,效果明显,携带方便,操作简单,结构合理,安全可靠。结论:为基层卫生单位预防治疗肛肠疾病提供了新的手段。

汽车后排可翻转坐垫在正面高速碰撞中的优化

以某车型为研究对象,建立了后排乘员约束系统的座椅-安全带-假人有限元模型,利用显式动力学软件LSDYNA仿真分析了50km/h正面碰撞中后排女性假人的各伤害指标,实车碰撞试验验证了仿真结果的有效性,在此模型基础上提出坐垫翻转系统,以坐垫翻转角度及起始翻转时刻为优化参数,对50km/h正面碰撞、56km/h与64km/h偏置碰撞等高速碰撞类型中假人的伤害指标进行优化,坐垫翻转系统对不同碰撞形式均可改进乘员伤害指标,并得出各类型碰撞中坐垫翻转参数的最优方案。

个性化汽车坐垫性能的有限元分析与测试

基于逆向工程技术,得到了臀部及个性化汽车坐垫的真实几何轮廓;基于生物力学原理建立了臀部坐垫接触的有限元分析模型;在有限元模拟软件ANSYS上对个性化汽车坐垫进行了人机工程学的有限元模拟。模拟得到了臀部盆骨、软组织及坐垫的变形及应力应变分布。通过与普通平坐垫对比,分析了个性化汽车坐垫预防压疮的机理。坐垫压力测试机上进行的测试表明模拟结果与实际测量结果具有较好的一致性。有限元模拟及测试结果可以为汽车坐垫设计及其参数优化提供依据。

一种汽车配戴安全带提醒坐垫的研究与设计

中国汽车保有量逐年增加,现代汽车速度又很快,一旦有事故发生,可能带来较大损害。安全气囊和安全带可有效保证乘客安全,但某些乘客在乘车时没有配戴安全带的习惯,带来了一定的安全隐患。一种汽车配戴安全带提醒坐垫可发出语音提示,提醒乘客系上安全带,一旦发生事故,可有效降低人身伤亡,提高行车安全性。