乘员座椅原型轻量化设计



乘员座椅原型轻量化设计

轻量化是提高燃油效率和减少CO2排放的一个最为重要的方法。因此，欧洲各国把车辆的轻量化、高燃油效率、环境可持续发展和安全性放在首要位置，并且，未来混合动力汽车和纯电动汽车也需要进行轻量化设计。选择车辆的座椅作为车辆轻量化设计的对象，因为座椅较容易应用轻量化材料来替代现有的材料。在发生碰撞的时候，乘员座椅将会承受来自多个方向的力，因此座椅设计需要有一定强度和刚度。因此，座椅设计应符合人体工程学，在轻量化的同时能满足车辆安全性要求。采用有限元分析方法、拓扑学和尺寸优化方法来设计新一代商用车辆的轻量化座椅。

采用CATIA软件模拟座椅的几何形状，并将其导入HyperMesh，用作有限元模型的创建和分析。非线性分析的结果能够精准地预测材料屈服强度和座椅构架组件载荷路径分布，为设计座椅的结构提供了有效的参考。仿真分析结果表明，乘员座椅的轻量化设计在减轻了座椅质量的同时，也提高了座椅的舒适性和安全性。

C. Yüce et al. Proceedings of the ASME 2013 International Mechanical Engineering Congress and Exposition IMECE2013 November 15- 21, 2013, San Diego, California, USA.

编译：王也