[发明专利]座椅固定点强度的CAE分析方法及分析模型

说明书

本发明属于汽车碰撞安全技术领域，具体涉及一种座椅固定点强度的CAE分析方法及分析模型，该座椅固定点强度的CAE分析方法，包括建立座椅有限元模型，建立上人体有限元模型和下人体有限元模型，建立安全带有限元模型并设置参数，通过座椅有限元模型、上人体有限元模型和下人体有限元模型对安全带有限元模型施加载荷并计算。根据本发明实施例的座椅固定点强度的CAE分析方法，通过设置上人体有限元模型和下人体有限元模型将冲击载荷合理分布到安全带的固定点上，能够真实模拟冲击，提高了车辆在安全性能开发过程中模拟试验工况的准确性，从而有助于节省整车安全性能开发费用以及缩短开发周期。

技术领域

本发明属于汽车碰撞安全技术领域，具体涉及一种座椅固定点强度的CAE分析方法及分析模型。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

GB-14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》是汽车被动安全的一个重要指标，是车辆公告试验的强制检查项目。该法规用以确保安全带能够在高速碰撞过程中对乘员提供足够的保护，所施加载荷对结构强度要求很高，因此，寻求有效的研究方法来提高其结构强度和对结构强度的仿真分析就显得尤为重要。

目前客车座椅固定点强度预判多采用有限元方法进行，其中直接在座椅上加载是主要的分析方法。对于配有安全带的客车座椅，实际冲击过程中安全带会把乘员的自身载荷和座椅载荷传递到安全带的三个固定点上，该方法没有考虑通过安全带传递到安全带固定点的载荷对分析的影响，造成计算过程中安全带固定点受到的力矩不合理，不能准确模拟座椅的实际冲击工况。

发明内容

本发明的目的是至少解决上述问题之一。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提出了一种座椅固定点强度的CAE分析方法，包括：

建立座椅有限元模型；

建立上人体有限元模型和下人体有限元模型；

建立安全带有限元模型并设置参数；

通过所述座椅有限元模型、所述上人体有限元模型和所述下人体有限元模型对所述安全带有限元模型施加载荷并计算。

根据本发明实施例的座椅固定点强度的CAE分析方法，通过设置上人体有限元模型和下人体有限元模型将冲击载荷合理分布到安全带的固定点上，能够真实模拟冲击，提高了车辆在安全性能开发过程中模拟试验工况的准确性，从而有助于节省整车安全性能开发费用以及缩短开发周期。

另外，根据本发明实施例的座椅固定点强度的CAE分析方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，建立上人体有限元模型和下人体有限元模型包括：

根据所述安全带有限元模型固定在乘员身上的相对位置来建立所述上人体有限元模型和所述下人体有限元模型；

通过所述上人体有限元模型和所述下人体有限元模型对所述安全带有限元模型施加载荷。

在本发明的一些实施例中，建立安全带有限元模型并设置参数包括：

所述安全带有限元模型包括肩带有限元模型、腰带有限元模型、卷收器有限元模型、导向环有限元模型、锁舌有限元模型和锁扣有限元模型；

与所述上人体有限元模型和所述下人体有限元模型接触的部分用2D单元建模，不接触的部分用1D单元模拟；

设置所述导向环有限元模型与所述锁舌有限元模型的摩擦系数和所述肩带有限元模型与所述腰带有限元模型的材料属性。

在本发明的一些实施例中，通过所述座椅有限元模型、所述上人体有限元模型和所述下人体有限元模型对所述安全带有限元模型施加载荷并计算包括：