[发明专利]汽车座椅骨架的构件分布方法

摘要

本发明涉及一种汽车座椅骨架的构件分布方法，包括根据座椅骨架的设计要求建立设计模型，确定设计区域；根据所述设计区域和载荷工况建立所述汽车座椅骨架的有限元模型；采用变密度法对所述有限元模型进行拓扑优化设计，得到设计区域内的材料密度分布图；基于所述材料密度分布图布置所述汽车座椅骨架的管材结构件。采用对设计区域建立有限元模型得到合理的材料密度分布图，再根据材料密度法分布设置管材结构件，实现汽车座椅骨架在满足安全性的前提下，降低管材结构件的质量，提高管材结构件的刚度和强度。实现了汽车座椅骨架的轻量化设计，可以获得良好的经济性。

主权项

一种汽车座椅骨架的构件分布方法，其特征在于，包括：根据座椅骨架的设计要求建立设计模型，确定设计区域；根据所述设计区域和载荷工况建立所述汽车座椅骨架的有限元模型；采用变密度法对所述有限元模型进行拓扑优化设计，得到设计区域内的材料密度分布图；基于所述材料密度分布图布置所述汽车座椅骨架的管材结构件；以所述汽车座椅骨架的结构应变能最小作为优化设计目标函数，以所述汽车座椅骨架的材料伪密度为设计变量(以所述汽车座椅骨架的体积作为约束条件，建立所述拓扑优化设计的数学模型为：Min.US.T.:v/v0<μ式中，U为应变能，v为构件优化后的体积；v0为构件优化前的体积，μ为体积减小因子，μ<1.0；基于所述材料密度分布图布置所述汽车座椅骨架的管材结构件包括：根据所述材料密度分布图建立所述汽车座椅骨架的有限元模型；采用有限元分析方法，对设计后的新的有限元模型进行力学性能分析，并判断是否符合设计要求；若符合设计要求，则得到具有最优管材结构布置的汽车座椅结构；否则调整μ值，重新进行设计。