基于多工况的汽车座椅骨架轻量化设计探究

汽车轻量化是汽车产品未来的发展趋势,特别是在当前新能源汽车发展速度持续加快的行业背景下。轻量化设计理念有助于提升新能源汽车产品的整体性能,汽车座椅作为整车关键部件,其轻量化设计得到了设计者的高度重视。设计者在围绕座椅骨架采用轻量化设计方法时,应当充分关注汽车在不同工况下的设计要求。本文首先分析了多工况下的汽车座椅骨架设计要求,而后提出了较为常用的座椅骨架轻量化设计技术,最后从灵敏度分析、结构优化、轻量化材料应用、工艺技术优化的角度探讨了座椅骨架轻量化设计思路,以此为汽车座椅的优化设计提供可行性建议。

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.

汽车电动座椅骨架结构及功能件分析

汽车座椅骨架及功能件是支撑驾乘人员坐姿的重要载体,其外形与布置参数极大地影响着驾乘人员安全性、操作、乘坐舒适性。座椅骨架及功能件布置更是座椅工程设计的重点,是造型设计的基础。文章基于人体工程学及相应法规,分析电动座椅前后调节、高度调节、靠背旋转调节、腰托四向调节、头枕上下调节的设计原理及参考依据,可在造型设计阶段确认座椅坐垫、靠背、头枕位置轨迹的工程硬点,确保造型设计符合安全性、可操作性及舒适性,提升电动座椅整体设计质量,为整车内饰造型设计提供座椅骨架模块的理论支持,提高汽车内饰分组设计的效率。

镁合金在座椅骨架轻量化设计中的应用

对某国产车型的后座椅骨架进行了镁合金替代设计,提出采用镁合金挤压型材和冲压板件结合的一件式结构,使座椅骨架的质量减轻41.3%,实现了轻量化的目标.利用有限元软件对原结构和新设计方案分别进行数值计算,保证新设计座椅骨架结构的模态、强度和刚度等性能指标均达到相关法规要求.

某汽车座椅骨架的动态特性分析

为获得某汽车座椅骨架结构的动态特性,利用Pro/E软件建立其三维模型,基于Ansys Workbench软件进行模态分析,并考虑路面和整车的影响对其进行了随机振动分析和谐响应分析,得到汽车座椅骨架的前六阶模态值和振型,以及随机振动和谐响应条件下汽车座椅骨架和座垫骨架的响应值。分析结果表明该汽车座椅骨架避开了人体不同器官的共振频率范围,并给出了座垫骨架具有较大位移响应的频率值,为后续汽车座椅骨架的结构设计和整车动态特性的优化设计提供了参考依据。

座椅骨架静强度分析方法

汽车座椅骨架的结构静强度是影响座椅安全和舒适性的重要因素,必须进行静强度试验,但是物理试验存在复杂和不确定性,一旦出现试验失效,重复试验会增加大笔额外开支和研发周期。在分析座椅骨架载荷基础上,根据国家法规要求,通过有限元技术进行了座椅骨架静强度仿真。用Hypermesh对物理模型进行前处理,Abaqus软件进行有限元分析计算,Hperview进行计算结果的后处理,并按国家法规对座椅静强度要求对设计模型进行了检验。基于多种有限元软件,可以在座椅骨架设计阶段就能快速有效地对设计结构进行验证,以检验其合理性。

汽车座椅骨架塑性极限分析方法

研究了在静态载荷下,汽车座椅骨架靠背的塑性极限载荷的经验公式。首先基于材料刚塑性理论,得到靠背简化模型的塑性极限载荷理论公式,以此为依据确定影响结构性能的主要因素。其次,以靠背结构的主要因素进行正交实验设计,并按实验设计结果进行实际模型的有限元数值模拟实验。最后,结合塑性理论分析结果和有限元模拟实验结果,得出汽车座椅靠背的塑性极限载荷的经验公式。实例计算表明,提出的建立塑性极限载荷经验公式的方法是有效的,经验公式的预测值与实验值的相对误差小于5%。提出的方法在新产品方案设计的初级阶段可快速判断设计方案是否满足要求,从而大幅度提高产品的设计效率。

汽车座椅骨架焊缝的疲劳寿命预估方法研究

针对座椅骨架的疲劳强度进行分析,尤其是骨架中焊缝的疲劳方法进行研究分析;首先建立座椅骨架及焊缝的有限元模型,分别基于Hypermesh软件,使用Block Lanczos法进行了计算模态分析,基于LMS Test.lab软件,使用锤击法进行了试验模态分析,对有限元模型进行校验,并确定了焊缝的材料属性;对校验后的有限元模型进行静力分析得出结构强度薄弱的位置,尤其是危险焊缝的位置;进而基于Ncode软件采用Miner损伤法则,在针对特定焊缝类型进行应力修正,计算出其疲劳寿命;根据企业的疲劳试验结果,对该方法进行验证分析,结果表明此疲劳计算方法对座椅骨架焊缝的寿命预估准确有效,为分析和改善该类座椅骨架的焊接寿命奠定了基础,为此类结构的设计与优化提供了参考。

某汽车座椅骨架的模态分析

汽车座椅骨架的固有频率和振型是其动态特性设计中的重要参考指标,本文利用三维建模软件Proe建立某汽车座椅骨架三维模型,基于有限元分析软件Workbench对其进行模态分析,得到其前十阶固有频率值和振型,并对结果进行了分析。

汽车座椅骨架机器人生产线

介绍一种已在国外成功使用的汽车座椅骨架机器人生产线 ,它自动完成主架体各散件的焊接和弹簧装配 ,是一条自动化程度极高的生产线 ,生产效率高 ,质量稳定可靠。

焊接机器人在汽车座椅骨架焊接中的应用

本文介绍了焊接机器人在汽车座椅骨架焊接中的应用,即焊接机器人工作站的建立。对焊接机器人的组成及特点,焊接机器人工作站的组成、系统配置、特点及工作原理等作了详细的叙述。

商用车司机座椅骨架有限元建模与优化

为分析商用车司机座椅的安全性,基于逆向工程原理,利用Hypermesh建立以壳单元为基本单元的座椅骨架有限元模型.根据GB 15083—2006规定施加载荷和约束,通过对座椅骨架静强度仿真分析提出结构优化方案并进行可行性试验验证.结果表明,优化后的座椅骨架强度满足国标要求,优化效果明显.

汽车座椅骨架轻量化设计及CAE分析

传统的客车座椅骨架多以冲压钢板（管）焊接而成，因此往往重量偏高。而铝合金及其加工件具有一系列优良特性，诸如密度小、比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击性能优良及较高回收再生性等。若能将其应用于汽车座椅骨架，那么减重效果是很明显的，尤其对于商务车和大型客车（40～60座）。笔者在详细比较和研究了各种轻合金特性、经济性及生产制造工艺的基础上，在尽量不改变相邻配合件的目标下，提出了铝合金低压铸造靠背和铝合金冲压板件相结合的座椅骨架设计方案，在保证座椅骨架强度和刚度的基础上，

基于CALCA的汽车座椅骨架生命周期评价

本文基于生命周期评价方法,应用CALCA工具和CALCD数据库,结合企业实地调研数据,对汽车座椅骨架总成进行了生命周期评价。一个座椅骨架总成的全生命周期全球增温潜势(GWP 100a)为38.9kg CO_2e,酸化潜势(AP)为0.223kg SO_2e,光化学氧化剂形成潜势(POCP)为0.012 3kg C_2H_4e,富营养化潜势(EP)为0.052 5kg PO_4^(3-)e。

轿车座椅骨架冷挤压成形过程分析及数值模拟

利用DEFORM 3D Ver.6.1有限元数值模拟软件对轿车座椅系列骨架扭力管的冷挤压变形过程进行数值模拟,并获得大量工艺参数信息。在模拟分析的基础上,分析骨架扭力管变形过程中可能产生的缺陷及缺陷形成的原因,针对性地提出轿车座椅系列骨架成形工艺及模具设计改进建议。

汽车座椅骨架结构的改善

以李尔集团下属某整车项目中的后排座椅骨架结构为例,分析了后排座椅骨架结构强度失效的原因。应用有限元法、类比法和理论分析的方法对该后排骨架结构强度进行改善,可为后排带滑轨可翻转式座椅骨架的设计、有限元模型的建立及结构强度改善提供参考,为正确设计和改善结构强度提供了依据。

基于多工况的汽车座椅骨架轻量化设计

安全带静态拉伸工况以及行李箱动态碰撞工况是汽车座椅安全法规中的2个重要工况。在满足安全法规要求的前提下,为实现汽车座椅的轻量化设计,提出了一种基于多工况的座椅骨架轻量化设计方法。以汽车座椅安全法规为设计准则,以座椅骨架质量最小为设计目标,综合考虑静、动态工况,对座椅骨架关键构件的尺寸进行优化设计。首先,建立座椅骨架的有限元模型,并以座椅骨架的质量为响应进行灵敏度分析,确定座椅骨架关键构件尺寸优化的设计变量;然后,建立座椅骨架关键构件尺寸优化的数学模型,实现座椅骨架的轻量化设计;最后,对优化后的座椅进行静、动态工况下的有限元仿真分析和试验研究,以验证优化结果的正确性。结果表明,相较于原座椅,优化后的座椅在满足安全法规要求的前提下减重7.89%,验证了所提出的轻量化设计方法的有效性。研究结果可为汽车座椅的安全性分析和轻量化设计提供参考,具有重要的工程实用价值。

某车型座椅骨架动态安全性与模态分析

为判断汽车座椅骨架的结构合理性,文章利用ANSA建立了某乘用车座椅骨架总成及假头型有限元模型,对该座椅骨架进行了模态分析与基于显式动力学有限元的头枕吸能性仿真试验,得到前四阶固有频率和振型、头枕前碰仿真分析加速度时间历程图。结果表明,该座椅骨架自由模态频率避开了人体最敏感的共振频率范围,整个碰撞过程假头型减速度超过80 g的连续作用时间未超过3 ms。

汽车座椅骨架机械手焊接的工装夹具技术优化分析

随着改革开放之后我国国民经济取得高速发展,人民群众的物质财富也得到有效的积累,因此使得各种商品及服务的销售情况出现大幅度上升。汽车企业在近些年的发展过程中呈现出逐步扩大的趋势,人均汽车拥有量也在逐年提升,导致人们对于汽车的相关配套服务的要求越来越高。汽车座椅的骨架焊接作为开发环节的重要组成部分,工装夹具技术在其中的作用尤为重要,其能够最大程度上焊接工作的精确性和高效性。本文主要对汽车座椅焊接环节中的工装夹技术进行分析和研究,探讨夹具的设计流程,同时阐述和分析其在生产环节和调试环节的方式,以保障能为相关工作提供必要的参考和经验。

机器人点焊在汽车座椅骨架焊接的应用

介绍了点焊机器人在汽车座椅骨架焊接中的应用,即点焊机器人焊接工作站的建立,对点焊机器人的组成及特点,点焊机器人工作站的组成、工作原理及系统配置等作了详细的叙述。