毕业论文范文——汽车座椅局部造型变化对H点及躯干角的影响

西安航空职业学院毕业论文汽车座椅局部造型变化对H点及躯干角的影响姓 名： 专 业： 航空电子 班 级： 完成日期： 指导教师: 摘要：为研究汽车座椅造型设计时H点假人模型与座椅相对位置关系对实际H点及躯干角的影响，运用ESI产品Visual-Seat 12.0建立座椅H点仿真分析模型，通过使用Morphing功能对座椅局部进行改型，运用求解器PAM-SEAT Solvers 2017.0进行计算，分别得到座垫侧翼变化、座椅靠背角度变化、座椅靠背腰部造型变化、座椅靠背泡沫厚度变化对H点及躯干角的影响，为座椅舒适性设计提供了理论依据。关键词：H点；躯干角；Visual-Seat 12.01 引言随着国家经济的高速发展，很多家庭已经开始购置第二辆汽车，消费者不仅仅只关注省油与外观，也开始意识到舒适性的重要。对于整车来说，座椅是人直接接触的零部件，所以座椅的舒适性至关重要。座椅舒适性分为静态舒适性、动态舒适性、操作舒适性。H点是座椅静态舒适性的重要指标，并且是座椅设计的基准点。H点测试是否合格直接影响了驾驶者的视野，所以在座椅设计之初如何能保证H点合格是非常重要的。随着汽车行业技术的发展，车企们为了能够在市场上保持产品的吸引力与热度，不断在缩短产品开发周期，这无疑加大了座椅设计难度。因为现在座椅也开始了平台化开发，所以骨架主体结构不会有大的变动，但是造型却是一个年型一变，造型的多元化也同样加大了H点设计合格的难度。在这种大环境下，通过实际样件试验验证H点设计是否合理无疑是不符合项目成本要求的，通过仿真分析去验证却是一条更加便捷的方法，Visual-Seat 12.0是ESI公司推出的一款座椅分析软件，它可以对座椅H点进行有效分析验证。本文将利用Visual-Seat 12.0验证座椅局部造型变化对座椅H点的影响，从而为座椅舒适性设计提供依据。2 分析验证结合平时舒适性设计工作中遇到的问题，验证以下四类造型变化对H点及躯干角的影响。2.1 座垫侧翼对H点及躯干角的影响座椅为了提高座垫包裹性，设计假人与座垫侧翼有干涉，但是干涉量对H点及躯干角的影响是未知的，本节通过Visual-Seat 12.0进行仿真验证。Model 0：假人H点Y向两侧，假臀与座垫侧翼最大干涉量约7mm，侧翼硬度10kPa。Model A：Model 0基础上，通过Morphing功能改变侧翼，使假臀与侧翼不干涉。Model B：Model 0基础上，通过Morphing功能改变侧翼，使假臀与座垫侧翼最大干涉量约10mm。不同座垫侧翼模型对比如图1所示，对比分析结果如表1所示。图1 座垫侧翼造型对比表1 不同座垫侧翼造型对应H点分析结果X（mm）Z（mm）T（）X（mm）Z（mm）T（）Model 02298.731266.7623.56Model A2297.911263.3123.37-0.82-3.45-0.19Model B2298.501267.6523.66-0.230.890.1通过对比分析结果可知，座垫侧翼与假人的干涉对H点影响较大。若侧翼10kpa，假人H点Y向两侧的座垫侧翼与假人干涉量增大3mm，z值升高约1mm，x值、躯干角几乎不变。2.2 座椅靠背旋转角度对H点及躯干角的影响有的项目会完全沿用另一个项目的汽车座椅，但是初始座椅位置会不同，本节验证靠背角度位置不同对H点及躯干角的影响。Model 0：靠背泡沫硬度5kPa，泡沫厚度约50mm，有靠背钢丝帘。Model C：Model 0基础上，靠背向后转1度。Model C：Model 0基础上，靠背向后转2度。Model D：Model 0基础上，靠背向前转1度。Model D：Model 0基础上，靠背向前转2度。不同靠背角度模型对比如图2所示，分析结果如表2所示。图2 座椅靠背角度模型对比表2 不同座椅靠背角度对应H点分析结果X（mm）Z（mm）T（）X（mm）Z（mm）T（）Model 02298.731266.7623.56Model C2299.291267.0824.390.560.320.83Model C2299.651267.4225.280.920.661.72Model D2298.121266.6422.79-0.61-0.12-0.77Model D2297.711266.5322.04-1.02-0.23-1.52通过对比分析结果可知，在当前座椅状态基础下。1) 靠背旋转一度，躯干角变化约0.8度。2) 若靠背角度等差增大变化，躯干角并不等差增大；若靠背角度等差减小变化，躯干角并不等差减小。3) 靠背角度增大与减小相同的角度，对应躯干角的变化量是不同的。4) 2内旋转靠背角度，H点坐标几乎不变。2.3 座椅靠背腰部造型变化对H点及躯干角的影响越来越多的汽车主司机座椅具有腰托调节功能，但是大部分副司机座椅还不具备此功能，并且腰部支撑越来越收到消费者的重视，那么只能通过改变腰部造型来改善腰部支撑，但这也会对H点测试结果产生影响，本节验证座椅靠背腰部造型变化对H点及躯干角的影响。Model 0：躯干线方向上，腰部顶出点距H点135mm，靠背泡沫硬度5kPa，泡沫厚度约50mm，有靠背钢丝帘。Model E：Model 0基础上，腰部顶出点沿垂直躯干线方向上顶出5mm，顶部顶出点上下各80mm范围内平缓过渡。不同座椅靠背腰部造型对比如图3所示，分析结果如表3所示。图3 座椅靠背腰部造型对比表3 不同座椅靠背腰部造型对应H点分析结果X（mm）Z（mm）T（）X（mm）Z（mm）T（）Model 02298.731266.7623.56Model E2292.891268.1624.65-5.841.41.09通过对比分析结果可知，在当前座椅状态基础下，腰部顶出5mm、周围平缓过渡会导致H点x值变小约6mm，z变化可忽略，躯干角会增大约1度。2.4 靠背整体增厚对H点及躯干角的影响现在消费者更加软的座椅，而座椅的软硬大多是靠泡沫硬度来调节。若泡沫厚度不足则不能调节太软，以防感知到骨架，若随意增厚泡沫必会影响H点及躯干角。本节验证靠背泡沫增厚对H点及躯干角的影响。Model 0：靠背泡沫硬度5kPa，泡沫厚度约50mm，有靠背帘。Model F：Model 0基础上，通过Morphing功能增加靠背泡沫整体厚度10mm。靠背造型对比如图4所示，分析结果如表4所示。图4 靠背泡沫厚度造型对比表4 不同靠背泡沫厚度对应分析结果X（mm）Z（mm）T（）X（mm）Z（mm）T（）Model 02298.731266.7623.56Model F2290.021268.6323.51-8.711.87-0.05通过对比分析结果可知，在当前座椅状态基础下，靠背芯部泡沫厚度整体增厚10mm，会导致H点x值变小约9mm，z值升高约2mm，躯干角几乎不变。3 结论与展望3.1 结论本文研究了四类座椅造型变化对H点及躯干角的影响，得到的结果有助于基于此骨架平台开发的其他座椅舒适性设计。并且可以得出，局部单一变化通常仅能引起H点x值、z值以及躯干角中1-2个值的变化。3.2 展望文中描述的仅仅是日常座椅设计工作中的几种，还有很多种变化值得我们去探讨，比如局部硬度变化对H点的影响，足跟点或者足角变化对H点的影响，座椅靠背侧翼与假背干涉对H点的影响，座垫角度变化对H点的影响，靠背帘角度的变化对H点的影响等等。并且本文得出的结论是基于本公司骨架平台，得出结论的具体数值仅能做为参考。不同企业可根据各自骨架平台特点进行分析验证各自结论，并应用于舒适性前期设计之中。10. 参考文献1 GB15083-2006 汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法S.2 瞿喆文,姜峻岭. 后排座椅抗移动行李冲击的优化设计J.上海汽车，2010.63 徐凯，肖光，陈飞. 整体式座椅