下载文档原格式
汽车座椅颠簸蠕动试验台参数解析颠簸测试仪用于评价座椅组件或完整的座位系统。
评价标准通常是视觉判定。
这些包括磨损图案，或座椅覆盖材料、泡沫以及下方支撑结构的一般耐用性。
上部颠簸装载机构包括：一个适当的主体形式，并且可以根据需要加入松散的砝码。
该上部组件是通过八球轴承和四个轻质铝制平行臂引导下回到主支撑架。
整个设置高度可调，保持平行臂的水平性。
顶部起重机在验样品被安装或移除时吊起装载设备。
需要特别注意的是，这种类型的机械装载的样品体重荷重量需精准正确，不引起过多的惯性载荷，做到像其他一些测试机器一样。
一些有竞争力的设备，这些大惯性负载增加测试的严峻性，能造一些边缘样本掉落。
下端颠簸台是液压伺服驱动，由PC的控制系统进行操作。
垂直运动是正弦曲线运动和可编程频率和加速度。
对于任何给定的加速度，振幅随着频率的增加而降低。
该系统还能够频率“扫描”和进行其他试验决定的序列。
实际的软件是由Schap特种机械公司在Visual Basic中编写成，在Windows 操作环境下运行。
通常，这种破坏性测试系统是安装和操作十分简单。
技术员入学过P.C.的话将会很容易学会操作该机器和软件。
适用范围:座椅颠簸蠕动试验台模拟实际使用情况，考核座椅坐垫、靠背的海绵的耐久性，验证产品的使用耐久性。
本设备进行的试验项目包括：负载 + 蠕动；负载 + 震动;负载 + 震动 + 蠕动。
设备同时能满足（1）单个座位的检测；（2）后排座椅三座位或两座位的同时检测。
颠簸台颠簸台为站式独立装置，可单独租赁或与液压动力组和上部框架租用一起租赁。
颠簸台可以产生环状（正弦波）输出，频率为0.1赫兹到50赫兹，0至50mm的振幅。
颠簸台由P.C.电脑控制，带有一个转动控制车，并且具有用于座位（或任何其他项目需要环状或振动测试）颠簸测试以及共振和阻尼测试的软件。
该颠簸台可在位移模式进行台面位移或上部（鞍）的位移操作。
颠簸台也可以在加速模式的下操作，颠簸的振幅变化不同，以保持颠簸台或上部（鞍）的一个恒定的加速度。
汽车座椅系统主要性能试验及设备要求座椅需要经过验证才能确定它是是否符合用户需求。
同时，通过试验可以评估现有产品以达到帮助持续改进的目的。
座椅测试是在不同的条件下进行的，包括实验室测试，场地测试，道路测试。
试验的目的是确认座椅的性能达到或超过设计要求。
1实验室试验实验室试验可以通过各种台架和设备的帮助，达到对很多产品性能测试的目的。
主要有7种测试来评估产品的性能：安全性的要求、性能测试、电子声学测试、舒适性评估、机械测试(调节调角器)、座椅骨架测试和振动测试。
以下是一些主要的实验室试验的描述。
FMVSS201内部冲击保护，定义了对车内乘员冲击保护的要求，应用于操作面板、座椅靠背、门内饰、遮阳板和扶手。
FMVSS202头部约束，定义了对头部的约束以降低撞击时颈部的伤害程度。
FMVSS207座椅系统，设定了对座椅和附件总成及相应的安装，使冲撞时的作用力导致失效的可能性减小。
FMVSS208乘员撞击保护，定义了在撞击时对车内乘员保护的性能要求，以减少死亡和受伤的程度；定义了撞击的数值要求及主动和被动保护系统的装备。
FMVSS210安全带固定，设定了安全带系统定位安装在适当的位置，以有效地对乘员起约束作用，并降低它失效的可能性。
定位、连接装置及螺栓必须能够承受符合相应标准的力。
FMVSS213儿童约束系统，定义了车辆对儿童约束系统的要求，以降低撞击中儿童死亡和受伤的程度。
靠背/坐垫的颠簸和蠕动，模拟车辆在使用周期中承受载人的颠簸和蠕动的行驶。
颠簸当于乘员上下的运动、反弹。
蠕动相当于侧向的乘员运动。
一般来说，这个实验是为了发现塑料件的磨损和泡沫的破损以及面套的磨损。
衰减耐久，模拟车辆在使用周期内承受载人的无蠕动的行驶。
通常是在包覆完整的座椅或靠背上试验，以发现泡沫的下陷、支撑损坏，或一般的座椅结构损坏。
振动分析，测量输入范围内的相应频率，以确定衰减特性和轻微声响的问题。
坐垫耐久，测试泡沫的耐久性和座椅支撑的强度。
2 工作原理该设备自动化程度高，适应范围广。
该设备可以对冲击头的水平和垂直位置进行调整，从而可以实现对座椅不同位置的冲击试验。
再者，冲击头可以绕垂直轴线旋转，适应对座椅的凸出部位进行试验。
采用进口高灵敏度的加速度传感器，使得测量精度大幅度提高。
配置手操控制器，方便操作者在不同位置调整设备。
配置易于使用的座椅固定夹具，可方便改变座椅的固定位置，极大提高试验效率。
提供一套座椅夹具，分别适应单人位和三人位的座椅。
本试验台采用了先进的微型电机、伺服电机及其伺服控制器，在微机控制下可以按照各种技术标准和法规规定的速度值自动完成对汽车座椅吸能性性能的检验和评价。
测试开始前首先要进行设备调整，将冲击头举升到要冲击的起始位置。
在发出释放命令后，冲击头将按照自由落体进行下落，在冲击过程中，计算机自动记录冲击时的加速度，速度和负荷等参数。
通过工业控制计算机对试验数据自动采集、存储、处理，自动绘制、打印加速度试验曲线。
自动以word格式生成试验报告，并可以简便的由用户进行自定义报告内容，试验报告可以显示座椅试验过程的曲线图。
操作软件具有多种条件保护，充分防止误操作；手动控制单元通过无线摇控方式实现，操作者可在遥控器上方便的进行机器的调整。
座椅不同角度位置试验中方向的改变通过微型旋转电机来实现，该电机可以在垂直轴线上±180度旋转.座椅夹具可携带座椅水平面内进行0-45º任意旋转。
3 技术参数1、试验台可在垂直和水平两个方向上调整冲击头的位置，调整范围为垂直方向在200~1200mm，水平方向在0~1000mm。
2、选用加速度计测量头型加速度，加速度测量范围±350g；精度±0.3％FS；分辨率±0.1％FS。
3、冲击速度：0－35km/h。
测量精度±0.2Km/h。
4、冲击速度重复性±0.05km/h以内。
5、具有反弹加速度80g以上超3毫秒的判定功能。
GB 15083—2006（2006-09-01发布，2007-02-01实施） 代替 GB 15083—1994前 言本标准的全部技术内容为强制性要求。
本标准代替GBl5083—1994<(汽车座椅系统强度要求及试验方法》。
本标准修改采用欧洲经济委员会ECE Rl7法规(版本3，2000年版)《机动车座椅、座椅固定装置及头枕认证的统一规定》本标准根据ECE Rl7重新起草，在附录G中列出了本标准章条编号与ECE Rl7法规章条编号的对照一览表。
考虑到我国国情，在采用ECE Rl7法规时，本标准做了一些修改。
本标准与ECE Rl7技术性差异及其原因如下：——本标准删除了ECE Rl7法规中的附录3“汽车乘座位置‘H’点和实际靠背角的确定程序”的全部内容。
标准中涉及到新颁布的GB ll551—2003中的附录C中的内容执行。
避免了由于标准起草用语的差异在实际操作时产生误差。
——增加了座椅固定装置、调节装置、锁止装置以及移位折叠装置强度的静态试验方法(5.3.2)，增加了标准的可操作性——删除了ECE Rl7中“认证程序及认证标志”的内容，其原因是标准体系和法规体系的形式差别所致。
本标准与GB 15083—1994的主要差异：——增加了座椅靠背吸能的要求；(本版的4.1.3)——增加了头枕方面的试验要求；(本版的4.4～4.13)——增加了防止移动行李对乘员伤害的特殊规定；(本版的4.15)——增加了资料性附录附录G。
(见本版的附录G)本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F为规范性附录，附录G为资料性附录。
对于新定型的产品，自标准实施之日起施行；对于已定型的产品，自标准实施之日起12个月后施行。
本标准由国家发展和改革委员会提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：第一汽车集团公司技术中心。
本标准主要起草人：李强、唐鬼亨、丁晓东。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——GB 15083—1994。
Internal Combustion Engine &Parts0引言中国汽车工业发展迅速，产销量不断增加。
中国汽车工业协会报告指出，2017年全球汽车销售总量突破9000万辆，中国占了总销量的四分之一[1]。
座椅作为汽车的重要零配件，为司乘人员提供便于操作、舒适安全的驾驶和乘坐位置。
对部分轿车来说，座椅比变速箱、底盘和车身都要昂贵[2-4]。
汽车座椅的设计与整车的设计密切相关[5]。
座椅的强度主要由骨架提供，从安全角度考虑，骨架必须具有足够的强度，但若强度过高，会造成不必要的成本浪费[6]。
在现代座椅骨架设计中，传统的材料力学计算方法和现代CAE 分析方法，均能较精确的计算出座椅的实际强度，从而使座椅设计更合理和经济[7]。
本文对某型汽车单边角调式驾驶员座椅骨架进行设计，用有限元方法分析座椅骨架及零部件受力和运动情况，根据分析结果对骨架设计和零部件布局进行优化，以满足国家标准强度要求并具较好经济性。
1座椅骨架设计1.1靠背骨架设计靠背骨架的作用是将乘客的身体约束在固定位置，在汽车转弯时通过靠背两侧限制乘客左右晃动，碰撞时保护住乘客上身。
作为座椅总成的一个关键零件，性能直接影响座椅总成强度、刚度、稳定性。
常用的有管框式、管钣复合式、全钣金式骨架，本设计中座椅对强度没有特殊要求，选用易制度、成本低的管框式靠背骨架。
骨架选用材料见表1。
在CATIA 环境下建立三维实体模型，对靠背钢管进行简单工况下的CAE 分析。
分析后得到应力图1和位移图2，图中偏红色区域代表应力较大或位移较大。
靠背钢管最大位移在上端，为14.753mm 。
靠背骨架上端整体位移较大，且下端应力较大受力状态不理想。
故将______________________________基金项目:湖南省自然科学基金（2018JJ4059）。
作者简介:曾华（1995-），男，湖南常德人，硕士研究生，主要研究方向为机械产品力学性能的数值分析方法；刘静（1995-），女，江苏南通人，硕士研究生，主要研究方向为机械产品力学性能的数值分析方法。
座椅骨架强度分析及零部件设计优化引言汽车座椅属于汽车的基本装置，是汽车的重要安全部件，其主要作用是为乘员提供支撑、确定乘员位置，提供乘员驾乘舒适性以及保护乘员不受伤害。
随着汽车行业竞争日趋激烈，如何在保证安全等级不降的前提下，对产品结构优化，进行成本控制是当前很多主机厂研究的重要课题之一。
座椅的安全性主要取决于骨架强度；座椅骨架是由靠背骨架和坐垫骨架及核心件三部分组成，并由安装支脚通过螺栓固定在车身横梁上；其中座椅的核心件一般包括角调器总成、高调器总成和滑轨总成等，这些核心件一般是由专业厂家设计制造，产品质量一致性和通用性较高。
座椅靠背骨架总成是一般是由钢管框架、左右角调器总成（角调上下连接板和角调器核心件）、侧面支撑钢丝以及靠背弹簧等组成，如图1所示。
中高端车型一般采用冲压件框架替代钢管框架结构。
当前市场上A0级以下的车型成本压力巨大，经市场调查62款A0级以下车型低配前座椅骨架，其中单边角调骨架43款，约占70%；可见单边角调座椅骨架是A0级以下车型主流配置。
图1本文以某单边角调式座椅靠背骨架为例，用有限元方法分析座椅骨架及零部件受力情况，并与试验结果对比；参照有限元分析与试验结果对比，对零部件进行设计优化，以满足设计要求。
1、有限元分析工况与试验方法差异对比1.1 金属材料耐久性与静强度关系就钢材而言，当其承受正、负相等的交变应力时，其疲劳强度（材料承受的最大应力值）随材料可以承受的交变次数的增加而减小，如图2所示；当可以承受的交变次数达到107次以上时，疲劳强度就变成了一个固定值，称其为持久极限。
持久极限一般只有静强度的40%～50%，当应力低于持久极限时，材料具有无限寿命。
图2 金属材料S-N曲线图因此可以通过FEA，模拟静强度试验，考察骨架应力变化趋势是否与试验结果保持一致。
以此为依据，进而对结构进行优化，比对优化前后的分析结果，考量结构优化是否合理有效。
1.2 有限元分析工况与试验方法差异对比试验方法：将座椅按照设计位置固定在试验台架上，在座椅靠背顶端中间位置，沿垂直于假人躯干线方向，相对于“H”点施加指定的力矩，并加卸载循环指定次数。
