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基于LS-DYNA的客车座椅及固定件的强度分析

发布于:2016-03-24 18:23
强度分析

      有限元仿真分析已经是汽车产品开发设计链中的常规流程,在设计初期使用LS-DINA软件进行相应的仿真分析能够得到产品的安全性能以及各项指标,能够及时的发现产品的问题,这为设汁工程师提供了更广阔的创造空间,使设计质量大幅度提高。对于企业来说,有限元分析法的应用,使产品的开发周期缩短,节省了开发费用,根据GB13057法规要求,每种形式的客车座椅都应该满足相应的静态试验、座椅靠背后部吸能特性或者动态试验的要求,而目前试验的方式主要采用静态试验的标准,在动态试验上还没有厂家进行尝试。本研究首次针对某公司的客车座椅采用LS-DINA软件进行相应的动态试验仿真分析和强度分析,预先了解动态试验的各项指标情况,通过横向对比模型更改前后的计算结果,提出一些改善试验结果的建议,具有一定的实际指导意义。
      GB13057法规规定,客车座椅动态试验中靠背可调整的座椅,应调整到使人体模型躯干的倾角尽可能接近制造厂推荐的正常使用值,如无制造厂特定的推荐值时,尽可能向垂线后方倾斜25°,试验座椅的装饰件和附件应齐全,如座椅配有小桌,则应处于收起位置,如座椅可横向调整,应处于最大伸开位置,对于可调节高度的头枕,头枕应处于最低位置,试验中座椅应安装在代表车身的试验平台上,或者一个刚性的试验平台上,试验平台上试验座椅的圆定件应与安装该座椅的车辆团定件相同,或具有相同的特性。
      动态试验一共有两种方式,试验1为假人无约束地放在辅助座椅上,手应放在大腿上,时部接触到靠背,腿处于最大伸展位置,如可能时应平行,脚跟接触地板,台车的碰撞速度应为30-32km/h,在碰撞试验期间,除非间隔时间小于3ms,台车减速度的时间历程应保持在图所示的限定曲线之间,台车平均减速度应在6.5-8.5g之间。试验2为用坐在辅助座椅上的假人重复进行试验1,假人应被安全带约束住,并按制造厂的说明安装和调整,在用三点式安全带约束假人进行试验2且不超过允许伤害指标的情况下,此辅助座椅应认为已符合静态试验载荷的要求以及GB14167中对安全带上固定点位移的要求。由于该公司的客车座椅后面不会被受约束的乘客撞击,后排座椅上安装有三点式安全带,且安全符合GB14167的规定(未取下),并且座椅满足相应法规规定的座椅靠背后部吸能特性要求,所以试验2可以不做。对于试验1,要求试验后乘坐的乘客能被其前方座椅恰当的限制住,乘客未受严重伤害,试验过程中的允许伤害指标,应满足:头部允许指标(IBC)小于500,胸部允许指标(ThA)小于30g(总时间小于3ms者除外),腿部允许指标(FAC)小于10kN,当总时间大于20ms时,应小于8kN。对座椅及其安装要足够的牢固,试验后座椅或其附件的结构件无任何可能导致人体伤害的断裂或尖角、锐边。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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