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    现代汽车越来越多地进入普通家庭,人们对汽车驾驶座椅的关注也在日益增加。汽车驾驶座椅的安全性和舒适性一直是人们关注的重点。这也是国内外汽车驾驶座椅研究的主要课题。 座椅的安全性主要包括静强度特性和动强度特性两方面。座椅静强度特性主要指座椅在静载荷下座椅骨架的强度特性和座椅头枕后移量。座椅动强度特性是指座椅在冲击载荷的作用下座椅系统吸收碰撞能量、减少乘员伤害的能力。本课题的主要工作是设计一款新型汽车驾驶座椅骨架结构,并对其进行静强度和动强度特性仿真分析。

   本文的主要内容如下： 首先,介绍了汽车驾驶座椅设计的相关参考因素以及其设计流程,并用CATIA软件建立了一款新型驾驶座椅的三维模型。

   文中着重介绍了该款驾驶座椅腰部支撑装置的结构设计。 其次,利用Altair HyperMesh软件建立了该款驾驶座椅的有限元模型。该有限元模型单元总数为25517个,其中壳单元25278个,刚性单元227个,梁单元12个。

  壳单元中四边形单元有24744个,三角形单元534个。 最后,参考国内、外座椅系统静强度、头枕静强度、头枕后移量和头枕吸能性的法规要求,利用OptiStruct软件对该新型驾驶座椅的静强度特性、头枕静强度特性和头枕后移量进行了仿真分析,利用LS-DYNA软件对头枕吸能性进行了仿真分析。最终初步验证了新款驾驶座椅结构以及其有限元模型的合理性。

第1章 绪论11-21
1.1 汽车驾驶座椅介绍11-15
1.1.1 汽车驾驶座椅的结构11-13
1.1.2 汽车驾驶座椅的功能13
1.1.3 汽车驾驶座椅的性能13-15
1.2 汽车驾驶座椅设计研究现状及发展15-17
1.2.1 汽车驾驶座椅设计的研究现状15-16
1.2.2 汽车驾驶座椅设计研究的发展趋势16-17
1.3 汽车驾驶座椅设计流程17-19
1.4 本课题研究内容和意义19-21
1.4.1 本课题的内容19
1.4.2 本课题的意义19-21
第2章 汽车驾驶座椅骨架结构设计与建模21-37
2.1 汽车驾驶座椅设计的影响因素和评价因素21-24
2.1.1 市场需求对驾驶座椅设计的影响21-22
2.1.2 驾驶环境对驾驶座椅设计的影响22
2.1.3 车型对驾驶座椅设计的影响22-23
2.1.4 汽车驾驶座椅设计的评价因素23-24
2.2 新型电动驾驶座椅腰部支撑装置结构设计24-31
2.2.1 驾驶座椅腰部支撑装置概述24-25
2.2.2 汽车驾驶座椅腰部支撑装置设计要求25-26
2.2.3 新型电动驾驶座椅腰部支撑装置方案设计26-28
2.2.4 新型电动驾驶座椅腰部支撑装置结构设计与建模28-31
2.3 驾驶座椅骨架整体结构设计与建模31-35
2.3.1 驾驶座椅骨架整体结构设计要求31-34
2.3.2 驾驶座椅骨架整体结构建模34-35
2.4 本章小结35-37
第3章 汽车驾驶座椅静强度分析有限元模型的建立37-49
3.1 有限元理论简介37
3.2 HYPERMESH简介37-38
3.3 有限元模型的建立原则和步骤38-39
3.4 几何模型的简化39-41
3.5 几何模型的离散化41-44
3.5.1 单元类型的选择41
3.5.2 网格划分41-44
3.6 连接关系的简化和模拟44-45
3.6.1 焊接方式的模拟和简化44-45
3.6.2 螺栓连接和销连接的模拟和简化45
3.7 材料特性和物理特性的定义45-46
3.8 本章小结46-49
第4章 汽车驾驶座椅静强度仿真分析49-61
4.1 座椅总成静强度仿真分析49-52
4.1.1 座椅总成静强度法规49
4.1.2 边界条件的确定49-51
4.1.3 仿真分析结果51-52
4.2 座椅靠背静强度仿真分析52-55
4.2.1 座椅靠背静强度法规52-53
4.2.2 边界条件的确定53
4.2.3 仿真分析结果53-55
4.3 座椅头枕静强度仿真分析55-58
4.3.1 座椅头枕静强度法规55-56
4.3.2 边界条件的确定56
4.3.3 仿真分析结果56-58
4.4 座椅头枕后移量仿真分析58-60
4.4.1 座椅头枕后移量法规58-59
4.4.2 边界条件的确定59
4.4.3 仿真分析结果59-60
4.5 本章小结60-61
第5章 汽车驾驶座椅头枕吸能性仿真分析61-69
5.1 LS-DYNA简介61-62
5.2 座椅头枕吸能性的法规62
5.3 头枕碰撞有限元模型的建立62-64
5.3.1 几何模型的建立及离散化62-63
5.3.2 焊接关系的模拟63
5.3.3 材料特性的定义63-64
5.3.4 边界条件的确定64
5.4 头枕碰撞仿真结果分析64-67
5.5 本章小结67-69
第6章 结论与展望69-71
6.1 本文的主要内容及结论69
6.2 研究展望69-71