摆锤式汽车座椅头枕吸能性试验台的设计.pdf

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1、机械设计与制造第3期114MachineryDesign&Manufacture2016年3月摆锤式汽车座椅头枕吸能性试验台的设计姜涛，张桂林，高俊鹏，李会明(长春理工大学机电工程学院，吉林长春130022)摘要：针对普遍使用的重力摆锤式汽车座椅头枕吸触性试验台关键参数，提出了一种提出了一种虑及反碰撞冲量的计算方法。在(GB11550—2009汽车座椅头枕强度要求和试验方法》中撞击质量折算公式基础之上，根据刚体动力学建立数学模型，并利用动量定律与撞击中心理论，进行了撞击中心与碰撞点重合的条件推导，得出了摆锤轴承中心与撞击点距离表达式，并进行摆长设计。最后依据机械优化理

2、论，以摆锤总质量最小为目标，摆杆几何尺寸、材料为变量进行了优化设计，最后得出了摆杆的几何参数。关键词：汽车座椅；吸能性试验；撞击中心；优化设计中图分类号：TH16；U467．3文献标识码：A文章编号：1001—3997(2016)03—0114—03EnergyAbsorptionDevicewithPendulumofAutomobileSeatsHeadRestraintsJIANGTao，ZHANGGui—lin，GAOJun-peng，LIHui-ming(CollegeofMechanicalandElectricEngineering，ChangchunU

3、niversityofScienceandTechnology，JilinChangchun130022，China)Abstract：Accordingtothekeyparametersofthetestplatformwithpendulumwidelyusedinenergyabsorptiontestofautomobileseatsheadrestraints，acdculatingmethodconsideringtheanti-collisionproposed．Accordingtothequalityconve~ionformulain(GB115

4、50-2009．Strengthrequirementandtestofautomobileseatsheadrestraints)，amathematicalmodelofthependulumsystemisestablishedbasedontherigidbodydynamicaltheories．Withthemomentumlawandcollisiontheory，theequationdescribeswhatconditionforthecenterofcollisionandthepointofimpacttocoincidenceisderive

5、d．Forsystemoptimization，basedonthetheoryofmechanicaloptimization，theminimalpendulumweightistakenastheobjectivefunction，multipleparameters∞designvariables．Finally，thependulums’optimumparametersol"ecalculated．KeyWords：AutomobileSeats；EnergyAbsorptionTest；CenterofCollision；OptimizationDesi

6、gnl引言吸能性试验的首选，然而，国内外文献资料中对摆锤式吸能性试验装置基本参数设计、计算方面的具体信息却鲜有提及，人们设针对汽车座椅头枕强度要求和试验方法，我国制定了国标计过程中也往往仅根据能量守恒原理进行计算。针对这些现状，《汽车座椅头枕强度要求和试验方法(GB1150—2009))，其中能量依据碰撞理论提出一种虑及撞击中心、反碰撞冲量的摆锤式汽车吸收性试验是头枕性能重要指标要求Ⅱ】。按照原理的不同，人们研座椅头枕吸能性试验台关键参数的计算方法，并进行了的研究与究了两种产生撞击能量的方法：以能量守恒定理为依据，设计重阐述。力摆锤撞击机；以弹射原理为依据，设计头枕撞

7、击试验装置。在以弹射原理为依据研究上，文献[2-31中以液压作为加载源2重力摆结构与原理进行了研究，这种加载方式不仅能完成汽车座椅吸能性试验，也以摆锤式冲击试验机为基础的汽车座椅吸能性试验装置，能实现头枕静态性能试验；文献呗4研究了以气动加载方式对头通常将撞击体设计成符合国标要求的头型，再根据能量守恒原理枕进行性能试验；文献-q提及了重力摆锤式头枕吸能性试验装获得撞击能量，并完成汽车座椅头枕能量吸收．f生试验。置，但并没有详细深入分析；随着计算机技术的发展，文献F用一般情况下，重力摆撞式汽车座椅吸能试验台可以分为驱计算机仿真技术对汽车座椅进行了强度仿