專利名稱：汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種動靜態(tài)等效試驗方法，尤指一種汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法。
背景技術：
座椅在乘員的被動安全防護方面起著非常重要的作用，整車碰撞過程中的乘員保護是座椅設計、制造和試驗的重點。相對于靜態(tài)載荷作用，動態(tài)沖擊載荷在很短的時間內(nèi)作用隨時間變化的復雜載荷，使結構內(nèi)部能量急劇增大而導致結構失效，因此《汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強度要求和試驗方法》規(guī)定了座椅靠背及頭枕必須進行性能試驗。目前，性能試驗普遍采用動態(tài)試驗測量方法，然而由于沖擊過程的復雜性、時間的短暫性，結構的動態(tài)試驗測量及分析都十分困難。同時，由于動態(tài)沖擊試驗一般為破壞試驗，一旦試驗失敗，則需要重新設計制造，耗費巨大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，它具有操作簡單、設計周期短、成本低的優(yōu)點，實現(xiàn)了靜態(tài)試驗響應預估動態(tài)試驗響應的功能。實現(xiàn)上述目的的技術方案是本發(fā)明的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，包括如下步驟步驟Sl 設計正交試驗，建立相關參數(shù)的正交表，所述相關參數(shù)包括動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)；步驟S2 根據(jù)所述正交表的數(shù)據(jù)，分別進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗，以動靜態(tài)試驗的變形位移場近似的等效原則，得到相應的靜態(tài)輸入試驗加載力；步驟S3 基于所述正交試驗結果建立動靜態(tài)輸入關系模型；步驟S4 對所述動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析。上述方法通過以下步驟進行動態(tài)試驗根據(jù)正交表中的試驗構件幾何參數(shù)選擇適合的試驗構件，將試驗構件的兩端固定在夾具上，將擺錘沖擊試驗機的沖擊頭調(diào)整至所述試驗構件的中心位置上方，按照所述正交表的動態(tài)試驗輸入設置所述擺錘的沖擊速度，啟動擺錘沖擊試驗機，所述沖擊頭沖擊試驗構件中心位置，試驗構件產(chǎn)生形變，記錄所述試驗構件的最大變形值和此時的動態(tài)試驗輸入數(shù)值。上述方法通過以下步驟進行靜態(tài)試驗根據(jù)正交表中的試驗構件幾何參數(shù)選擇適合的試驗構件，將試驗構件的兩端固定在夾具上，將液壓伺服拉伸機的拉伸桿、拉力傳感器的傳感端和位移傳感器的傳感端固定在所述試驗構件的中心點，啟動液壓伺服拉伸機，液壓伺服拉伸機的拉伸桿勻速拉伸試驗構件的中心點，所述試驗構件產(chǎn)生形變，通過所述位移傳感器以及拉力傳感器分別記錄多組變形值和對應的靜態(tài)加載力，繪制該試驗構件的靜態(tài)加載力與變形值的關系曲線。上述方法通過以下步驟對所述動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析將某個樣本點^的真值與除^以外的其他復數(shù)個樣本點擬合出的^點的估計值進行分析比較，根據(jù)比較結果評價所述動靜態(tài)輸入關系模型的精度。上述方法進一步通過以下步驟對所述動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析a.重新組合所述正交表中的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)，將所述重新組合后的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)帶入所述動靜態(tài)輸入關系模型中，求得靜態(tài)加載力， 進行動靜態(tài)試驗并誤差分析；b.在規(guī)定的上下限范圍內(nèi)重新設置所述正交表中的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)，代入所述動靜態(tài)輸入關系模型中，求得靜態(tài)加載力，進行動靜態(tài)試驗并誤差分析；上述動態(tài)試驗輸入為對試驗構件的沖擊速度。本發(fā)明由于采用了以上技術方案，使其具有以下有益效果是實現(xiàn)了靜態(tài)試驗響應預估動態(tài)試驗響應的功能，它具有操作簡單、設計周期短、成本低的優(yōu)點，經(jīng)檢驗準確性高。


圖1為本發(fā)明的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法的流程圖；圖2為本發(fā)明的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法實施例1的真實值與估計值對比分布圖；圖3為本發(fā)明的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法實施例1的標準殘差分布圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。動靜態(tài)等效原則定義當結構承受動態(tài)載荷時，在某一時刻，結構都發(fā)生變形從而形成一個位移場。如果一個結構承受靜態(tài)載荷，能夠產(chǎn)生與該結構承受動態(tài)載荷相同的位移場，則稱該靜態(tài)載荷為這一動態(tài)載荷在某一時刻的等效靜態(tài)載荷；如該結構在一定的試驗條件下，動靜態(tài)試驗后發(fā)生的失效形式基本一致，同時動靜態(tài)試驗的響應誤差在一定的范圍內(nèi)，則認為該結構的動靜態(tài)試驗等效。請參閱圖1，本發(fā)明的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，包括如下步驟步驟S 1 設計正交試驗，建立相關參數(shù)的正交表，相關參數(shù)包括動態(tài)試驗輸入、 試驗構件幾何參數(shù)；動態(tài)試驗輸入為對試驗構件的沖擊速度。步驟S2 動靜態(tài)試驗，根據(jù)正交表的數(shù)據(jù)，分別進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗，以動靜態(tài)試驗的變形位移場近似的等效原則，得到相應的靜態(tài)輸入試驗加載力；上述方法通過以下步驟進行動態(tài)試驗根據(jù)正交表中的試驗構件幾何參數(shù)選擇適合的試驗構件，將試驗構件的兩端固定在夾具上，將擺錘沖擊試驗機的沖擊頭調(diào)整至試驗構件的中心位置上方，按照正交表的動態(tài)試驗輸入設置擺錘的沖擊速度，啟動擺錘沖擊試驗機，沖擊頭沖擊試驗構件中心位置，試驗構件產(chǎn)生形變，記錄試驗構件的最大變形值和此時的動態(tài)試驗輸入數(shù)值。上述方法于通過以下步驟進行靜態(tài)試驗
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根據(jù)正交表中的試驗構件幾何參數(shù)選擇適合的試驗構件，將試驗構件的兩端固定在夾具上，將液壓伺服拉伸機的拉伸桿、拉力傳感器的傳感端和位移傳感器的傳感端固定在試驗構件的中心點，啟動液壓伺服拉伸機，液壓伺服拉伸機的拉伸桿勻速拉伸試驗構件的中心點，試驗構件產(chǎn)生形變，通過所述位移傳感器以及拉力傳感器分別記錄多組變形值和對應的靜態(tài)加載力，繪制該試驗構件的靜態(tài)加載力與變形值的關系曲線。步驟S3 基于正交試驗結果建立動靜態(tài)輸入關系模型；步驟S4 對動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析。將某個樣本點^的真值與除^以外的其他復數(shù)個樣本點擬合出的^點的估計值進行分析比較，根據(jù)比較結果評價動靜態(tài)輸入關系模型的精度。上述方法進一步通過以下步驟對動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析a.重新組合正交表中的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)，將重新組合后的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)帶入動靜態(tài)輸入關系模型中，求得靜態(tài)加載力，進行動靜態(tài)試驗并誤差分析；b.在規(guī)定的上下限范圍內(nèi)重新設置正交表中的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)，代入動靜態(tài)輸入關系模型中，求得靜態(tài)加載力，進行動靜態(tài)試驗，進行誤差分析；例如選用汽車座椅骨架的圓管上橫梁作為試驗構件座椅圓管的常用尺寸為 Φ 18X1. 2 Φ32Χ2. 4mm ；座椅的動態(tài)試驗沖擊速度為24. lKm/h,故將速度設在15 20Km/h。建立如表1所示的相關參數(shù)的正交表，相關參數(shù)包括動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)，動態(tài)試驗輸入為沖擊速度，試驗構件幾何參數(shù)包括圓管外徑和厚度。表1相關參數(shù)正交表
權利要求
1.一種汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，其特征在于包括如下步驟步驟Sl 設計正交試驗，建立相關參數(shù)的正交表，所述相關參數(shù)包括動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)；步驟S2 根據(jù)所述正交表的數(shù)據(jù)，分別進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗，以動靜態(tài)試驗的變形位移場近似的等效原則，得到相應的靜態(tài)輸入試驗加載力；步驟S3 基于所述正交試驗結果建立動靜態(tài)輸入關系模型；步驟S4 對所述動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析。
2.如權利要求1所述的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，其特征在于通過以下步驟進行動態(tài)試驗根據(jù)正交表中的試驗構件幾何參數(shù)選擇適合的試驗構件，將試驗構件的兩端固定在夾具上，將擺錘沖擊試驗機的沖擊頭調(diào)整至所述試驗構件的中心位置上方，按照所述正交表的動態(tài)試驗輸入設置所述擺錘的沖擊速度，啟動擺錘沖擊試驗機，所述沖擊頭沖擊試驗構件中心位置，試驗構件產(chǎn)生形變，記錄所述試驗構件的最大變形值和此時的動態(tài)試驗輸入數(shù)值。
3.如權利要求1所述的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，其特征在于通過以下步驟進行靜態(tài)試驗根據(jù)正交表中的試驗構件幾何參數(shù)選擇適合的試驗構件，將試驗構件的兩端固定在夾具上，將液壓伺服拉伸機的拉伸桿、拉力傳感器的傳感端和位移傳感器的傳感端固定在所述試驗構件的中心點，啟動液壓伺服拉伸機，液壓伺服拉伸機的拉伸桿勻速拉伸試驗構件的中心點，所述試驗構件產(chǎn)生形變，通過所述位移傳感器以及拉力傳感器分別記錄多組變形值和對應的靜態(tài)加載力，繪制該試驗構件的靜態(tài)加載力與變形值的關系曲線。
4.如權利要求1所述的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，其特征在于通過以下步驟對所述動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析將某個樣本點X0的真值與除^以外的其他復數(shù)個樣本點擬合出的^點的估計值進行分析比較，根據(jù)比較結果評價所述動靜態(tài)輸入關系模型的精度。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于進一步通過以下步驟對所述動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析a.重新組合所述正交表中的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)，將所述重新組合后的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)帶入所述動靜態(tài)輸入關系模型中，求得靜態(tài)加載力，進行動靜態(tài)試驗并誤差分析；b.在規(guī)定的上下限范圍內(nèi)重新設置所述正交表中的動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)，代入所述動靜態(tài)輸入關系模型中，求得靜態(tài)加載力，進行動靜態(tài)試驗，進行誤差分析。
6.如權利要求1 5中任一項所述的方法，其特征在于所述動態(tài)試驗輸入為對試驗構件的沖擊速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，包括如下步驟設計正交試驗，建立相關參數(shù)的正交表，所述相關參數(shù)包括動態(tài)試驗輸入、試驗構件幾何參數(shù)；根據(jù)所述正交表的數(shù)據(jù)，分別進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗，以動靜態(tài)試驗的變形位移場近似的等效原則，得到相應的靜態(tài)輸入試驗加載力；基于所述正交試驗結果建立動靜態(tài)輸入關系模型；對所述動靜態(tài)輸入關系模型進行誤差分析。由于采用了本發(fā)明的汽車座椅零件動靜態(tài)等效試驗方法，實現(xiàn)了靜態(tài)試驗響應預估動態(tài)試驗響應的功能，且具有操作簡單、設計周期短、成本低的優(yōu)點。
文檔編號G01M13/00GK102384849SQ201110229100
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權日2011年8月11日
發(fā)明者丁曉紅, 余慧杰, 杜海濤, 王海華, 陳道炯 申請人:上海延鋒江森座椅有限公司, 上海理工大學