汽車座椅靜強(qiáng)度試驗綜述

1、CONSTRUCTION施 工 技 術(shù)引言: 隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人們除了考慮汽車動力經(jīng)濟(jì)性外,越來越 重視汽車的安全性和舒適性。汽車座椅是車內(nèi)乘員安全性和舒適性 的一個重要部件之一,汽車廠商必須對其性能進(jìn)行檢測和試驗。座椅 作為聯(lián)系人與車的一個重要部件,承受著復(fù)雜的載荷。一方面,由于 路面的凸凹不平,汽車行駛時車體產(chǎn)生的隨機(jī)振動對汽車座椅產(chǎn)生隨 機(jī)動載荷;另一方面,汽車行駛中要經(jīng)歷起步、加速、制動等復(fù)雜工 況,汽車座椅因此會受到很大的沖擊載荷。由于在試驗室中很難再現(xiàn) 這些復(fù)雜工況,研究人員將各種工況的極限情況折算為等效的靜態(tài)載 荷,作為評定座椅承載性能的標(biāo)準(zhǔn)。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局出版 的

2、GB15083 2006汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗 方法 (下文簡稱座椅試驗標(biāo)準(zhǔn) 6就是一部比較完整的評定座椅承 載性能的標(biāo)準(zhǔn)。在參考座椅試驗標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種汽車座 椅強(qiáng)度性能試驗臺,能檢測汽車座椅靠背、調(diào)節(jié)裝置以及頭枕的性能, 為汽車座椅強(qiáng)度性能試驗提供了一種行之有效的方法。 一、汽車座椅檢測國外技術(shù)發(fā)展 1、國外試驗研究現(xiàn)狀 2、國外技術(shù)成果簡介理論分析或者實物試驗的最終目的在于將 研究成果轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價值,在汽車座椅檢測的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上,西方國家 不斷地將新科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到汽車座椅檢測上,積累了大量經(jīng)驗,不 斷申請相應(yīng)的專利,在保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的同時,在技術(shù)上保持領(lǐng)先地 位,下

3、面主要對西方國家在汽車座椅檢測專利方面的成果進(jìn)行簡述. 在汽 車 座 椅 頭 枕 測 試 的 研 究 上 , NagarjunYetukuri 等發(fā)明了一種頭 枕測試裝置,其結(jié)構(gòu)如圖 1所示, 該裝置將頭枕和頭型模擬設(shè)備固 定在一個能擺動的平臺上,將平 臺擺動到一定高度放下,通過平 臺下端托架與機(jī)架上阻尼器的碰 撞得到頭型與頭枕的碰撞實驗數(shù) 據(jù)。能實現(xiàn)多次重復(fù)性試驗獲得座椅磨損度等參數(shù)的裝置。圖 2 汽車座椅測試在裝置頭部之間的距離,該裝置主要用于座椅舒適度的檢測上。圖 3 汽車座椅檢測裝置Richard C.Strand等也提出了一種汽車座椅及頭枕的檢測裝置(見 圖 4該裝置通過電機(jī)提供總的

4、負(fù)載力,通過杠桿機(jī)構(gòu)對總負(fù)載力分離 后分別施加在頭枕、背靠、座墊上通過力傳感器將力的大小傳遞給控 制中心,并由傳感器采集試驗參數(shù)。汽車座椅靜強(qiáng)度試驗綜述信延德 盧金新長城汽車股份有限公司 河北保定 071000摘 要:汽車座椅作為汽車被動安全系統(tǒng)的重要組成部件之一,其功能除了支撐乘員重心,減輕乘員疲勞,提供舒適環(huán)境保證駕駛員對汽車 的穩(wěn)定操作之外,還在事故中起避免或減少乘員受傷害程度的作用,世界各國對汽車座椅強(qiáng)度都有嚴(yán)格要求。針對機(jī)動車輛及掛車分類中的 M,N 類汽車所用座椅,介紹了國內(nèi)外幾種常用汽車座椅強(qiáng)度的檢測方法與設(shè)備,并提出了未來汽車座椅檢測試驗研究中需要解決的一些問題。關(guān)鍵詞:汽車座

5、椅;強(qiáng)度試驗;綜述 中圖分類號:G353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 圖 1 頭枕測試裝置第 5卷 第 8期 2015年 3月CONSTRUCTION施 工 技術(shù) 圖 4 汽車座椅頭枕及背靠檢測裝置 除此之外,還有 T.J Kralik,M.Watanabe 發(fā)明了一種多軸汽車座椅 疲座墊勞驗機(jī),首次將氣動技術(shù)運(yùn)用于汽車座椅檢測,見圖 5所示. 該 裝置通過氣壓傳動模擬人體臀部對汽車座椅座墊部分進(jìn)行疲勞測試. 同 時 2004年 L.Nivet 發(fā)明了一種利用 40個傳感器對汽車座椅進(jìn)行測試的設(shè) 備,該設(shè)備是迄今為止利用傳感器最多的汽車座椅檢測裝置。二、汽車座椅檢測國內(nèi)技術(shù)發(fā)展 1、國內(nèi)試驗研究現(xiàn)狀 在計

6、算機(jī)輔助設(shè)計(CAD的理念帶動下,國內(nèi)對汽車座椅的研 究也從實物試驗轉(zhuǎn)入計算機(jī)仿真模擬試驗階段,學(xué)者們從各個方面對 汽車座椅及其安全性、舒適性進(jìn)行了計算機(jī)仿真研究. 除了較為常見的 有限元分析軟件(ANASYS之外,學(xué)者們還結(jié)合其他計算機(jī)輔助軟件 進(jìn)行研究,如上海工程技術(shù)大學(xué)趙波等人則用 PAM-CRASH 軟件對汽 車頭枕進(jìn)行了仿真分析,湖北航天技術(shù)研究所特種車輛技術(shù)中心嚴(yán)莉、 重慶大學(xué)徐中明等人則使用 Hypermesh 軟件構(gòu)建國產(chǎn)汽車座椅骨架進(jìn)行 分析,吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院利用仿真與實物相結(jié)合,通過 ADAMS 對 汽車整車進(jìn)行了仿真模擬碰撞分析,并分析了在碰撞過程中座椅的性 能參數(shù),

7、此外,西安交通大學(xué)王宏明等人還將 ANSYS 與 ADAMS 進(jìn)行結(jié)合使用,建立汽車座椅沖擊強(qiáng)度模型試驗。 圖 5 軸座椅疲勞試驗機(jī)2、國內(nèi)技術(shù)成果簡介在技術(shù)成果方面,無論是綜合測試試驗臺還是單項性能試驗裝置, 近幾年,國內(nèi)廠家都取得了較長足進(jìn)展。合測試實驗臺的研究上,譚 克強(qiáng)等研究了一種多功能汽車座椅測試系統(tǒng),該系統(tǒng)如圖 6示,主要由 底座、液壓加載及支撐機(jī)構(gòu)、擺錘機(jī)構(gòu)組成,其中,底座用于支撐整 個工作平臺,液壓加載及支撐機(jī)構(gòu)用于測試汽車座椅背靠,擺錘機(jī)構(gòu)用于測試汽車座椅頭枕。 圖 6 多功能汽車座椅測試系統(tǒng)機(jī)械工業(yè)部汽車工業(yè)天津規(guī)劃設(shè)計研究院也研制了汽車座靜強(qiáng)度 綜合試驗臺,其三維視圖如圖

8、 7所示,該裝置能實現(xiàn)對座椅滑軌、頭 枕、背靠、座墊、手柄、安全帶固定點等元件的測試,是國內(nèi)測試項目較多的產(chǎn)品之一。圖 7 汽車座椅靜強(qiáng)度綜合試驗臺在知識產(chǎn)權(quán)專利獲取方面, 發(fā)明了一種汽車座椅力學(xué)性能 測試,這種實驗臺能夠完成對 汽車座椅前后滑移推力、背靠、 頭枕等多個部件的測試,其測 試實驗局部如圖 8所示。陶澤成也發(fā)明汽車座椅強(qiáng) 度綜合試驗機(jī),其結(jié)構(gòu)示意圖 如圖 9所示,該裝置包括測試平臺、加載裝置、測試裝置等部 分,適用于汽車座椅頭枕本、骨架、前座椅及后座椅汽車座椅安全帶及汽車座椅總成的靜態(tài)或動態(tài)狀況下強(qiáng)度分析。圖 9 汽車座椅強(qiáng)度綜合試驗機(jī)在碰撞試驗方面,國內(nèi)學(xué)者也取得了較顯著成果,具

9、有代表性的 有:清華大學(xué)的汽車碰撞試驗臺,航空 601所的座椅水平?jīng)_擊臺,國內(nèi) 航天 507所的人體生理試驗垂直落震臺,東風(fēng)汽車工程研究院的汽車碰 撞試驗臺等。另外在加載方式上,人們除了對傳統(tǒng)的機(jī)械加載方式的 研究外,還了對液壓在汽車座椅檢測上應(yīng)用的研究. 雖然我國與汽車工 業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展較快,但是受時間積累的影響,與西方發(fā)達(dá)國 家技術(shù)仍有較大差距,特別是核心技術(shù)等自主知識產(chǎn)權(quán)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后 與西方國家,需要我們在汲取西方先進(jìn)技術(shù)的同時,提升自我創(chuàng)新意 識,從而提高我國在該領(lǐng)域的核心競爭力。三、結(jié)束語雖然我國汽車座椅檢測技術(shù)得到了長足進(jìn)步,但是跟西方發(fā)達(dá)國 家仍存在差距. 在國內(nèi)新型汽車座椅涌現(xiàn)之前,對新型座椅檢測技術(shù)的 理論研究、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、設(shè)備產(chǎn)業(yè)化等方面都有較大發(fā)展空間,對 西方技術(shù)的引進(jìn)、消化、創(chuàng)新是縮小我國未來在汽車座椅檢測領(lǐng)域與 世界發(fā)達(dá)國家差距的重要舉措之一。參考文獻(xiàn):1譚克誠,許冠能. 汽車座椅測試與分析系統(tǒng)開發(fā)研究 J.制造業(yè) 自動化,2011(12.2郭言東,江濤,胡濱,等. 一種汽車座椅力學(xué)性能測試臺:中 國,2011(28.3王吉祥,姜濤. 基于液壓系統(tǒng)的汽車座椅頭枕試驗臺的設(shè)計 J.長春