学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于虚拟样机技术的汽车座椅悬挂系统设计方法研究

作　者: 龚坚
导　师: 金烨；鲍劲松；唐经球
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械工程
关键词: 汽车座椅座椅悬挂系统虚拟样机虚拟人体模型舒适性疲劳可靠性有限元方法
分类号: U463.836
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 207次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着我国汽车工业的迅猛发展,人们对汽车的乘坐舒适性及安全性方面的要求越来越高。而汽车座椅是影响汽车安全性及舒适性的重要部件之一,而座椅悬挂系统则是汽车座椅总成中起关键作用的核心组件。我国汽车座椅悬挂系统还仅仅停留在很简单的设计阶段,座椅悬挂系统的设计和研发手段还相当落后,研发座椅悬挂系统费时、耗资,同时由于国内尚未制定相关的座椅悬挂系统舒适性和疲劳可靠性的标准,因此急需研究利用虚拟样机技术,系统地建立汽车座椅结构座椅悬挂系统舒适性和疲劳可靠性建模与试验验证方法。论文系统地研究了汽车座椅的悬挂系统的结构和虚拟设计方法,在以下三个方面做出了详细的研究:1.结合上海通用某型换代轿车座椅悬挂系统,基于座椅悬挂系统舒适性原理,通过中国虚拟人体模型,利用人体体压分布理论,实现了汽车座椅悬挂系统的人体压力分布仿真建模和计算,并通过人体压力分布试验进行验证改进,为座椅静态特性研究奠定了基础;2.建立座椅悬挂系统静态特性有限元模型,并通过相关的力学试验对该座椅悬挂系统力学特性有限元模型进行验证;在静态特性有限元分析的基础上建立了疲劳仿真分析模型,同时通过疲劳可靠性试验对模型进行了验证,并通过扩展试验来验证该方法的准确性;3.将论文的方法应用在座椅按摩悬挂系统上,并总结出一种实用、有效的建模及设计方法。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-20
  1.1 课题目的及意义  11-12
  1.2 相关技术及国内外研究现状  12-16
    1.2.1 虚拟样机  12-13
    1.2.2 基于虚拟样机技术的座椅悬挂系统研究现状  13-16
  1.3 目前研究存在的问题  16-17
  1.4 研究内容、方法及论文组织结构  17-20
    1.4.1 研究内容  17
    1.4.2 研究方法  17-18
    1.4.3 论文的组织结构  18-20
第二章基于虚拟样机技术的座椅悬挂系统总体框架  20-25
  2.1 虚拟样机技术的系统框架特点  20
  2.2 系统总体框架  20-22
  2.3 座椅悬挂系统虚拟样机实现策略  22-24
    2.3.1 虚拟造型技术  22-23
    2.3.2 有限元分析技术  23
    2.3.3 仿真技术  23
    2.3.4 试验方法  23
    2.3.5 虚拟仪器技术  23-24
    2.3.6 计算机网络技术  24
  2.4 本章小结  24-25
第三章结合舒适性分析的座椅悬挂系统设计  25-52
  3.1 座椅和悬挂系统的结构和功能要求  25-26
    3.1.1 汽车座椅的结构和分类  25
    3.1.2 座椅的功用及设计功能要求  25-26
  3.2 座椅悬挂系统舒适性设计原理及实现方法  26-35
    3.2.1 座椅悬挂系统舒适性设计原理  26-31
    3.2.2 座椅悬挂系统腰部支撑的实现方式  31-35
  3.3 座椅悬挂系统建模及试验建模  35-45
    3.3.1 虚拟人体建模  35-39
    3.3.2 汽车座椅靠背悬挂系统的几何建模  39-43
    3.3.3 座椅悬挂系统装配总成和干涉分析  43-44
    3.3.4 座椅悬挂系统试验建模  44-45
  3.4 人体压力分布试验验证及设计优化  45-51
    3.4.1 试验仪器和设备  45-48
    3.4.2 试验内容  48-49
    3.4.3 结果分析及设计优化  49-51
  3.5 本章小结  51-52
第四章座椅悬挂系统静态特性仿真分析  52-85
  4.1 有限元理论与弹性力学理论数学基础  52-57
    4.1.1 有限元理论介绍  52
    4.1.2 结构分析方法和弹性力学基础  52-56
    4.1.3 有限元理论数学基础  56-57
  4.2 座椅悬挂系统受力分析  57-74
    4.2.1 座椅悬挂系统力位移测量试验  57-64
    4.2.2 座椅悬挂系统钢丝受力测试试验  64-68
    4.2.3 座椅悬挂系统钢丝加载后的受力分析  68-74
  4.3 汽车座椅悬挂系统结构静态有限元分析  74-84
    4.3.1 有限元分析软件介绍  74-75
    4.3.2 有限元模型建立步骤及模型简化原则  75-76
    4.3.3 座椅悬挂系统结构几何模型的建立  76-77
    4.3.4 座椅悬挂系统结构静态特性有限元仿真模型的建立  77-82
    4.3.5 座椅悬挂系统结构静态特性有限元仿真分析  82-84
  4.4 本章小结  84-85
第五章座椅悬挂系统疲劳可靠性分析和验证  85-106
  5.1 疲劳分析基本原理  85-89
    5.1.1 疲劳载荷的数学基础  85-87
    5.1.2 材料的S-N 曲线与基本术语  87-88
    5.1.3 疲劳寿命等基本术语  88-89
  5.2 座椅悬挂系统疲劳仿真分析  89-92
    5.2.1 疲劳仿真软件介绍  89
    5.2.2 执行疲劳分析的步骤  89-90
    5.2.3 疲劳仿真结果  90-92
  5.3 座椅悬挂系统疲劳可靠性试验  92-105
    5.3.1 设备介绍  92-96
    5.3.2 试验内容  96-99
    5.3.3 实验不确定度分析  99-101
    5.3.4 试验结果分析  101-103
    5.3.5 扩展验证  103-105
  5.4 本章小结  105-106
第六章座椅按摩悬挂系统舒适性理论和设计方法  106-112
  6.1 座椅按摩系统舒适性原理  106-107
  6.2 按摩悬挂系统的实现方式  107
    6.2.1 滚轮式按摩悬挂系统  107
    6.2.2 气囊式按摩悬挂系统  107
  6.3 气囊按摩悬挂系统的设计方法  107-111
  6.4 本章小结  111-112
第七章结论与展望  112-114
  7.1 本文的研究内容及结果  112-113
  7.2 主要研究成果及创新点  113
  7.3 研究展望  113-114
参考文献  114-117
致谢  117-118
攻读学位期间发表的论文  118

基于虚拟样机技术的汽车座椅悬挂系统设计方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文