內容簡介

本書基于國內汽車行業人才需求與技術研發背景，圍繞汽車座椅設計與研發這一主線，結合座椅研發流程與CAE分析規范，較為系統地介紹了汽車座椅造型設計、CAD軟件在座椅設計上的應用及不同工況下的CAE分析。本書基于工程開發案例，引導讀者了解座椅設計及其試驗驗證的關鍵事項，并掌握座椅CAD設計與CAE分析的核心技能，以適應行業高素質應用型人才培養的需求。

本書內容注重理論與實際案例的結合，具有較強的實用性，可作為理工科院校相關專業本科生及研究生的選修課教材和參考書，也可供汽車及相關零部件企業技術人員與CAE工程師學習參考。

前    言

　　

　　汽車座椅是乘用車上僅次于發動機和底盤的第三大系統，也是整車上的主要功能件之一。優秀的座椅設計可以為車內駕乘人員提供安全、舒適和便捷的駕乘感受。

　　汽車座椅的設計與研發是一項復雜的系統工程，涉及機械、力學、人機工程學和工業設計等多種學科。隨著汽車技術的快速發展及消費者對汽車性能要求的提高，針對座椅本體性能及研發人員素質的要求也在不斷提高。目前，國內鮮有專業的書籍專門介紹汽車座椅的設計與CAE分析，導致高校畢業生缺乏與座椅系統研發相關的技能儲備。

　　本書內容是由多位編者結合整車研發經驗與教學工作經歷組織編寫的，在引用實際開發案例的同時參考了相關的技術資料與學術論文，較系統地介紹了汽車座椅的結構、座椅造型設計、CAD軟件應用和座椅典型工況的CAE分析。本書內容立足行業需求，術語規范，注重實踐操作，有助于在校學生或年輕技術人員較好地掌握座椅設計的基本要求及CAD/CAE軟件的初步運用。

　　此外，本書利用二維碼技術彌補了傳統紙質圖書表達形式上的不足，提供了不同視角、不同載體的內容，以期為讀者帶來生動、立體的閱讀體驗。

　　本書可作為理工科院校相關專業的本科生、研究生選修課教材和參考書，也可作為汽車及相關座椅企業研發工程師的參考書籍。

　　本書的第1、3章由蔣成約編寫，第4、5章由胡遠志編寫，第2、6章及相關設計圖由李牧陽編寫。本書在編輯過程中，得到了廖高健等多位同行的幫助，此外，劉博勛、張偉、胡曉燕和陳坤等碩士生亦參與了部分資料的整理工作，在此編者一并表示衷心的感謝！

　　由于編者水平有限，書中難免有錯誤之處，懇請廣大讀者不吝賜教。

　　

 

　                                           　編  者     

目    錄

 

第1章  汽車座椅概述 1

1.1  汽車座椅介紹 2

1.1.1  現代汽車座椅的構造 2

1.1.2  汽車座椅的典型零部件 4

1.2  汽車座椅的性能要求 5

1.2.1  座椅安全性要求 5

1.2.2  座椅舒適性要求 5

1.2.3  操作便利性要求 6

1.2.4  座椅輕量化要求 7

1.3  汽車座椅的研發流程 7

1.3.1  目標定義 8

1.3.2  造型設計 8

1.3.3  零部件設計 8

1.3.4  原型裝配 8

1.3.5  試驗驗證 8

1.4  汽車座椅布置與設計要求 9

1.4.1  整車坐標系 9

1.4.2  人體尺寸參考 9

1.4.3  座椅H點與R點 11

1.4.4  汽車座椅尺寸設計建議 13

1.5  汽車座椅術語與定義 15

第2章  汽車座椅造型設計 19

2.1  近現代汽車座椅造型回顧與概覽 20

2.2  當代座椅造型設計分析 26

2.2.1  大眾Golf座椅造型設計

解析 26

2.2.1  其他量產乘用車座椅造型

設計 33

2.3  座椅造型設計案例 37

第3章  CAD軟件在汽車座椅設計上的

應用 41

3.1  基本線框的建立 42

3.2  曲面生成 45

3.3  造型修改 47

3.4  裝配設計 50

第4章  汽車座椅測試試驗 53

4.1  汽車座椅強度試驗 54

4.1.1  汽車安全帶安裝固定點試驗 55

4.1.2  汽車座椅靠背及其調節裝置的強度試驗 57

4.1.3  汽車座椅頭枕強度試驗 58

4.1.4  座椅滑軌鎖止性能試驗 60

4.1.5  座椅調角器試驗 60

4.2  汽車座椅舒適性試驗 61

4.2.1  QC/T 55—1993座椅舒適性的試驗方法 61

4.2.2  座椅NVH試驗 63

4.2.3  座椅壓力分布試驗 63

4.3  汽車座椅功能耐久性試驗 64

4.3.1  座椅進出耐久性測試 65

4.3.2  座椅顛簸蠕動耐久測試 66

4.3.3  座椅滑軌耐久性測試 67

4.3.4  座椅調角器耐久測試 68

4.3.5  座椅頭枕耐久測試 69

4.4  C-NCAP座椅鞭打試驗 70

第5章  汽車座椅CAE分析 73

5.1  CAE建模與前處理 74

5.1.1  CAD模型導入清理及關鍵參數設定 74

5.1.2  座椅有限元模型搭建 78

5.2  汽車座椅安全帶固定點強度分析 87

5.2.1  安全帶固定點強度分析說明及模型搭建 87

5.2.2  仿真分析結果 96

5.3  汽車后排座椅行李箱沖擊CAE

分析 98

5.3.1  行李箱沖擊CAE分析說明及模

型搭建 98

5.3.2  行李箱沖擊CAE分析結果 101

5.4  汽車駕駛員座椅靠背強度分析 103

5.4.1  駕駛員座椅靠背強度CAE分析

說明及模型搭建 103

5.4.2  駕駛員座椅靠背強度CAE分析

結果 105

5.5  汽車后排兒童座椅安裝點強度

分析 106

5.5.1  汽車后排兒童座椅安裝點CAE

分析說明及模型搭建 106

5.5.2  汽車后排兒童座椅安裝點CAE

分析結果 110

5.6  汽車前排副駕座椅下潛CAE分析 113

5.6.1  汽車前排副駕座椅下潛CAE分

析說明及模型搭建 113

5.6.2  汽車前排副駕座椅下潛CAE分析結果 116

5.7  C-NCAP座椅鞭打試驗CAE分析 119

5.7.1  C-NCAP座椅鞭打試驗CAE分析說明及模型搭建 119

5.7.2  C-NCAP座椅鞭打試驗CAE分析結果 121

第6章  汽車座椅新技術與發展 123

6.1  汽車座椅新技術 124

6.1.1  汽車座椅安全性新技術 124

6.1.2  汽車座椅舒適性新技術 124

6.1.3  汽車座椅智能化新技術 125

6.2  面向未來的汽車座椅設計 125

參考文獻 128