探究座垫集成式儿童安全座椅调节和制约系统

摘要：儿童乘员安全是汽车碰撞安全领域的重要探讨课题之一。国内外的大量探讨表明，正确利用汽车儿童安全座椅能有效降低碰撞事故中儿童乘员的受伤程度和死亡率。传统的儿童安全座椅是一个独立的座椅结构，通过汽车安全带或附加固定装置固定在汽车座椅上，不仅安装复杂、闲置时占用后备箱空间，而且普遍有着误用不足。集成式儿童安全座椅，直接集成在汽车座椅上，与三点式成人安全带配合利用，无需安装，利用方便，有效避开了儿童座椅的某些误用不足。近年来，不少汽车厂商相继推出了不同的集成式儿童安全座椅，但是大多有着占用了成人乘坐位置，不能自动调节以匹配不同大小的儿童乘员等缺点。针对现有儿童安全座椅有着的缺点，设计的一种适用于3~10岁儿童的新型集成式汽车儿童安全座椅，被试验和明能为3~10岁儿童乘员提供较好的保护。本论文在新型集成式儿童座椅的基础上，针对其座垫调节有着的座垫高度和座垫深度分开调节，座垫深度只能手动调节，在座垫升高的历程中座垫与靠背的间隙越来越大，以及座垫高度调节机构稳定性差等不足，设计了两种结构形式的座垫调节机构。这两种座垫调节机构稳定性好，都能实现座垫深度和座垫高度在一定范围内的无级同步协调地调节，并且在座垫的升高历程中都能保持座垫与靠背间的间隙较小。为了保证座垫调节机构的强度和刚度，又能使其质量尽量的小，本论文对其进行了参数浅析和优化。运用正交设计的策略设计仿真试验，利用LS-DYNA有限元仿真软件对每组试验的座垫调节机构的强度进行仿真浅析，在Hypermesh软件中计算每组试验的座垫调节机构的总质量，然后浅析座垫调节机构各板筋零件的厚度对其强度和总质量的影响，最后以机构总质量为优化目标以机构强度为约束条件确定最优的座垫调节机构板筋件厚度。为了实现集成式儿童安全座椅的自动调节，本论文设计了座垫调节机构制约系统。通过座垫调节机构和制约系统两者的协同工作，实现该集成式汽车儿童座椅的自动调节，以而使其座垫高度和深度自动地根据3~10岁不同大小儿童乘员进行调节。为了保证所设计的座垫调节机构和制约系统的正常工作，对它们进行了测试，测试表明它们都工作正常可靠。关键词：座垫调节论文集成式论文儿童安全座椅论文制约系统论文参数优化论文

摘要5-6

Abstract6-8

目录8-10

第1章 绪论10-20

1.1 课题的探讨背景10-12

1.2 儿童乘员保护近况12-14

1.2.1 国外儿童乘员保护的进展与近况12-14

1.2.2 国内儿童乘员保护近况14

1.3 儿童乘员安全法规14-17

1.3.1 国外的法规标准15-16

1.3.2 我国的法规标准16-17

1.4 儿童乘员安全性的探讨策略17-18

1.4.1 交通事故统计浅析17

1.4.2 试验探讨17-18

1.4.3 计算机仿真18

1.5 本论文的探讨内容和作用18-20

第2章 集成式汽车儿童安全座椅20-34

2.1 集成式汽车儿童安全座椅近况23-26

2.1.1 现有集成式汽车儿童安全座椅23-25

2.1.2 现有集成式汽车儿童安全座椅的优缺点25-26

2.2 新型集成式汽车儿童安全座椅26-32

2.2.1 设计案例26-27

2.2.2 保护效果验证27-29

2.2.3 参数优化29-32

2.3 本章小结32-34

第3章 集成式儿童安全座椅的调节34-46

3.1 座垫调节34-37

3.1.1 座垫高度调节机构34-36

3.1.2 座垫深度调节机构36-37

3.2 座垫调节机构37-45

3.2.1 设计思路37-41

3.2.2 结构案例41-45

3.3 本章小结45-46

第4章 座垫调节机构参数浅析及优化46-62

4.1 座垫调节机构仿真模型的建立46

4.2 仿真试验设计及仿真结果46-52

4.2.1 参数选择46-47

4.2.2 仿真试验设计47

4.2.3 仿真试验结果47-52

4.3 仿真试验结果浅析52-60

4.3.1 方差浅析52-55

4.3.2 显著参数影响浅析55-60

4.4 参数优化60-61

4.5 本章小结61-62

第5章 制约系统探讨62-71

5.1 系统原理62-64

5.2系统电路设计64-69

5.2.1 主要元件选用64-68

5.2.2 制约电路68-69

5.3 台架试验69-70

5.4 本章小结70-71

总结与展望71-73