座椅與安全帶安裝固定點(diǎn)強(qiáng)度CAE分析規(guī)范目錄1范圍 12規(guī)范性引用文件 13軟件設(shè)施 14輸入條件 14.1子系統(tǒng)模型 14.2加載模塊 14.3安全帶模型 14.4重力加載框架 15輸出物 36分析方法 36.1仿真流程 36.2分析工況 36.3分析計(jì)算模型 47分析數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評(píng)價(jià) 77.1模型檢查 77.2數(shù)據(jù)處理 77.3結(jié)果評(píng)價(jià) 78分析報(bào)告 7座椅與安全帶安裝固定點(diǎn)強(qiáng)度CAE分析規(guī)范范圍本規(guī)范規(guī)定了乘用車(chē)座椅與安全帶安裝固定點(diǎn)強(qiáng)度分析的要求。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。整車(chē)CAE通用建模規(guī)范乘用車(chē)碰撞安全整車(chē)建模規(guī)范GB14167汽車(chē)安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)軟件設(shè)施乘用車(chē)座椅與安全帶安裝固定點(diǎn)強(qiáng)度CAE分析，軟件設(shè)施包括以下內(nèi)容：前處理軟件，使用HYPERMESH14.0及以上版本；后處理軟件，使用HYPERVIEW14.0及以上版本；求解器軟件，使用LS-DYNA971R7.0.0。輸入條件子系統(tǒng)模型由白車(chē)身、前/后排座椅總成組成，滿(mǎn)足《整車(chē)CAE通用建模規(guī)范》和《乘用車(chē)碰撞安全整車(chē)建模規(guī)范》的具體要求。加載模塊加載模塊分為上人體模塊和下人體模塊（含加載U形夾具），如圖1所示。安全帶模型安全帶有限元模型，由2Dshell單元和1Dseatbelt單元共同組成，如圖2所示。重力加載框架框架有限元模型，由2Dshell單元和1Dseatbelt單元共同組成，如圖3所示。上人體模塊(左)和下人體模塊（右）安全帶模型重力加載框架模型輸出物乘用車(chē)座椅與安全帶安裝固定點(diǎn)強(qiáng)度CAE分析，輸出物包括以下內(nèi)容：計(jì)算模型及結(jié)果文件，文件名稱(chēng)參考《整車(chē)CAE通用建模規(guī)范》具體要求。分析報(bào)告，針對(duì)不同的車(chē)型統(tǒng)一命名為《XXX-TGX-座椅與安全帶安裝固定點(diǎn)強(qiáng)度CAE分析報(bào)告》（“XXX”用具體車(chē)型代號(hào)，“TGX”用階段號(hào)代替），報(bào)告內(nèi)容按第8項(xiàng)規(guī)定的內(nèi)容編制。分析方法仿真流程乘用車(chē)座椅與安全帶安裝固定點(diǎn)強(qiáng)度仿真流程，如圖4所示。仿真流程圖分析工況前排座椅對(duì)前排單個(gè)在座椅上通過(guò)安全帶系統(tǒng)約束的上、下人體模塊施加試驗(yàn)載荷，如圖5所示。前排座椅工況示意圖后排座椅對(duì)后排三個(gè)在座椅上通過(guò)安全帶系統(tǒng)約束的上、下人體模塊同時(shí)施加試驗(yàn)載荷，如圖6所示。后排座椅工況示意圖分析計(jì)算模型白車(chē)身約束約束白車(chē)身在前/后減震器安裝孔、前/后副車(chē)安裝孔周?chē)泄?jié)點(diǎn)的6個(gè)自由度。座椅調(diào)節(jié)座椅調(diào)節(jié)，參考《GB14167汽車(chē)安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》。人體模塊定位前/后排座椅的設(shè)計(jì)乘員位置均應(yīng)放置上下人體模塊，根據(jù)具體開(kāi)發(fā)車(chē)輛按每排乘員數(shù)量一起按排放置上下人體模塊進(jìn)行強(qiáng)度校核分析，人體模塊詳細(xì)定位方法如下文所述。下人體模塊：調(diào)整下人體模塊中心面與座椅中心面重合，加載點(diǎn)在前方；調(diào)整下人體模塊下底面與坐墊平行，且高于坐墊0.5mm（不含厚度）；前后平移下人體模塊恰好與座椅靠背接觸。上人體模塊（含U型加載夾具）：調(diào)整上人體模塊中心面與座椅中心面重合，且平移至下人體模塊上平面前方50mm，加載點(diǎn)在前方；調(diào)整上人體模塊中心面平行于過(guò)安全帶上下固定點(diǎn)的前后平面，并保證U型加載夾具的加載點(diǎn)在座椅中心面內(nèi)；繞U型加載夾具的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使得上人體模塊（不含U型加載夾具）后平面與座椅靠背平行；在座椅中心平面內(nèi)平移上人體模塊恰好在下人體模塊上方和前方；繞U型加載夾具的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使得U型加載夾具（上體模塊不動(dòng)）中心線(xiàn)與X軸成10°夾角；沿車(chē)輛橫向平動(dòng)整個(gè)上人體模塊，使得U型加載夾具加載點(diǎn)在座椅中心面內(nèi)。安全帶定位前排工況：三點(diǎn)式安全帶三處連接點(diǎn)分別定位在座椅卡口處，過(guò)上固定連到卷收器固定點(diǎn)處，以及B柱門(mén)檻下固定點(diǎn)處，肩帶與上體模塊接觸，腰帶與下體模塊接觸，如圖7所示。安全帶固定點(diǎn)示意圖后排工況：三點(diǎn)式安全帶，兩處下固定點(diǎn)定位在車(chē)身后地板上，上固定點(diǎn)固定在車(chē)身上部，肩帶與上體模塊接觸，腰帶與下體模塊接觸。載荷條件重力載荷，采用關(guān)鍵字*LOAD_BODY_Z定義，施加于整個(gè)模型，重力加速度為9.81E-3mm/ms2。加載載荷（F2和F3），采用關(guān)鍵字*LOAD_NODE_SET定義，沿平行與車(chē)輛縱向中心平面并與水平線(xiàn)成向上10°±5°的方向加載，大小為13.5kN×120%（即16.2kN），如圖8所示。加載曲線(xiàn)如圖9所示，從開(kāi)始到80ms，緩慢加載到100%載荷，持續(xù)60ms后，考慮安全系數(shù)，20ms內(nèi)加載到120%載荷，再持續(xù)60ms結(jié)束。座椅慣性力（F1），采用關(guān)鍵字*LOAD_NODE_SET定義，若安全帶固定點(diǎn)在座椅結(jié)構(gòu)上，通過(guò)重力加載框架在座椅靠背上施加過(guò)座椅質(zhì)心高度并沿縱向水平向前的拉力，大小為座椅總成質(zhì)量20×120%倍的慣性力，如圖8所示，加載過(guò)程同人體模塊加載過(guò)程一致。加載方向示意圖加載曲線(xiàn)示意圖接觸設(shè)置人體模塊與安全帶的接觸，采用關(guān)鍵字*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID定義，摩擦系數(shù)為0.3。人體模塊與座椅的接觸，采用關(guān)鍵字*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID定義，摩擦系數(shù)為0.3。輸出設(shè)置安全帶：載荷數(shù)據(jù)；座椅/安全帶與車(chē)身安裝點(diǎn)：塑性應(yīng)變。分析數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評(píng)價(jià)模型檢查計(jì)算完成后首先對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢查，判斷模型是否正確，結(jié)果是否可信。檢查內(nèi)容包括：觀察動(dòng)畫(huà)輸出是否正常，是否有零件或總成未連接、焊點(diǎn)遺漏等。觀察系統(tǒng)沙漏能是否在正常范圍內(nèi)，要求沙漏能小于總能量的5%。觀察系統(tǒng)質(zhì)量增加是否在正常的范圍內(nèi)，要求增加質(zhì)量小于整車(chē)整備質(zhì)量的2%。數(shù)據(jù)處理安全帶固定點(diǎn)周?chē)鷧^(qū)域零件的塑性應(yīng)變?cè)茍D。安全帶力。座椅結(jié)構(gòu)變形圖。結(jié)果評(píng)價(jià)評(píng)估計(jì)