汽车座椅骨架轻量化设计开题报告
2020-04-07 08:42:40
1. 研究目的与意义(文献综述)
当前世界,对于节能环保的需求越来越高,汽车行业作为最为繁盛制造业,汽车的轻量化从最开始就备受关注。汽车轻量化已经成为汽车的发展趋势,在保证汽车的强度和安全性能的前提下,通过对核心零部件进行轻量化结构优化设计和高强度钢、铝/镁合金、碳纤维复合材料等轻量化材料以及先进的制造成形工艺的应用,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。对汽车进行轻量化的设计不仅在节能环保方面有重大意义,也是汽车企业提高自己竞争力的有利资本。
汽车座椅系统的设计是一个复杂的工作,作为一个直接影响乘员乘坐体验的系统,座椅系统的设计既应该满足人体工程学原理,考虑到舒适性,减震性,安全性以及座椅的布置合理,还要考虑人体生理特征及尺寸,量身定做。针对不同人种有着不同的标准和参数,设计符合中国人生理特征的座椅系统要以《中国成年人人体尺寸》为基础。现代汽车座椅系统的设计除了满足安全性,舒适性要求以及操作便利性要求,还要考虑轻量化的要求。这也正是本次毕业设计的主要目标:针对汽车座椅系统进行轻量化的设计与改造。
当前的汽车发展趋势,主要突出环保节能两个目标,汽车座椅系统作为一个零件众多结构复杂的与乘员直接接触的重要系统,在给乘客和驾驶者带来更好的乘坐驾驶体验之余,也可以在轻量化方面大做文章。汽车座椅本身结构较为复杂,零件众多,而且一辆车中座椅数目也较多,如果将汽车座椅系统进行轻量化改进,将大幅减少汽车总体质量,对于汽车的轻量化有着重大意义。
2. 研究的基本内容与方案
本毕业设计中,对小型轿车轻量化过程中的座椅系统进行设计,重点设计座椅靠背骨架,座垫骨架,还有靠背发泡、坐垫发泡、头枕、调角器、调节器、锁扣等的设计与装配。
拟使用catia软件进行模型的绘制,对于重点设计的座椅靠背骨架以及坐垫骨架,通过进行有限元分析并进行拓扑优化设计,在满足强度需求的前提下选择更优的结构,以此达到轻量化目的。同时分析采用多种不同材料(高强钢、镁合金)制造所需零件的优势与缺陷,选择出一种符合轻量化需求与企业盈利需要的新型材料。对于调角器、调节器、锁扣等的设计,将在满足强度需求的前提下进行更优的材料选择并进行结构优化。
在完成零件设计后将使用三维软件进行零件的装配。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解国内外相关研究现状;。确定方案,完成开题报告。
第4-6周:完成文献检索和外文翻译,进行设计参数的确定。
第7-12周:进行建模和仿真分析。
4. 参考文献(12篇以上)
1.(德)弗兰克·亨宁(frankhenning),(德)埃尔韦拉·穆勒(elviramoeller)主编.轻量化手册 1 轻量化产品开发过程与生命周期评价[m].北京:北京理工大学出版社.2015:54-58.