后地板兒童座椅上固定點(diǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)續(xù)2圖文精

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1、2013 年 3 月2.2 強(qiáng)度試驗(yàn)方法兒童座椅上固定點(diǎn)靜態(tài)試驗(yàn)：當(dāng)兒童座椅上固定點(diǎn)僅作用在車身上時(shí)，兒童座椅固定掛鉤通過(guò)織帶（縱向裝置來(lái)加載,每個(gè)點(diǎn)的負(fù)荷不少于 3.4 kN,如圖 6 所示當(dāng)兒童座椅上固定點(diǎn)的力傳遞到汽車座椅總成而并非直接傳遞到汽車結(jié)構(gòu)上時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行試驗(yàn)以保證座椅與汽車結(jié)構(gòu)固定點(diǎn)處有足夠強(qiáng)度，即在 3.4 kN（縱向裝置的基礎(chǔ)上還需要增加一個(gè)座椅慣性力（橫向裝置，此力的大小相當(dāng)于座椅總成相關(guān)部件質(zhì)量的20 倍，水平縱向并向前，如圖 7 所示。每個(gè)兒童座椅固定點(diǎn)和兒童座椅固定裝置能夠承受測(cè)試載荷不少于1 s。3 某車型后地板兒童座椅下固定點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化3.1 問(wèn)題描述根據(jù)澳洲

2、法規(guī) ADR 34/01 要求，后排的每個(gè)座位都 需匹配 1 個(gè)兒童座椅掛鉤。 現(xiàn)該車型后排只有左右 2 個(gè)兒童座椅掛鉤的固定點(diǎn)，需要增加中間座椅的兒童座 椅 掛鉤固定點(diǎn)。3.2 結(jié)構(gòu)分析3.2.1 原車型兒童座椅固定點(diǎn)結(jié)構(gòu)該車型是兩廂車，后排布置了左右 2 個(gè)兒童座椅，結(jié)構(gòu)根據(jù) ECE R14 法規(guī)要求設(shè) 計(jì)。每個(gè)兒童座椅固定系統(tǒng)由 1 個(gè)上固定點(diǎn)和 2 個(gè)下固定點(diǎn)組成。其中 2 個(gè)下固 定點(diǎn)采用的是 ISOFIX 裝置,固定掛鉤設(shè)計(jì)在后地板中段上，上固定點(diǎn)則采用固定鉤 裝置，固定點(diǎn)設(shè)計(jì)在后地板上橫梁上，如圖 8 所示。3.2.2 出口澳洲兒童座椅固定點(diǎn)結(jié)構(gòu)澳洲法規(guī)要求的兒童座椅固定系統(tǒng)也是

3、由上下兩 部分組成，上部采用固定鉤裝 置,下部固定點(diǎn)采用成人用安全帶固定，左右兩側(cè)兒童座椅上固定點(diǎn)可以與原圖 8 原車型兒童座椅固定結(jié)構(gòu)示意圖兒童座椅模塊后地板中段下固定點(diǎn)上固定點(diǎn)后地板上橫梁縱向裝置（織帶圖 6 上固定點(diǎn)靜拉力僅作用在車身上示意圖圖 7 上固定點(diǎn)靜拉力作用在車身及座椅靠背上示意圖縱向裝置（鋼絲繩索橫向裝置（織帶后地板兒童座椅上固定點(diǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)（續(xù) 2設(shè)計(jì)創(chuàng)新技術(shù)聚焦 FOCUS222013（3車型 ISOFIX 裝置的上拉固定點(diǎn)通用，后排中部增配兒童座椅上拉固定點(diǎn)，如圖 9所示。3.3 后地板兒童座椅上固定點(diǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化3.3.1 設(shè)計(jì)方案后地板上橫梁中部增加兒童座椅上固定點(diǎn)，

4、為提高固定點(diǎn)強(qiáng)度，方便安裝螺母的焊接，在后地板上橫梁內(nèi)增加兒童座椅固定加強(qiáng) 板總成,后地板上橫梁中部 開(kāi)安裝過(guò)孔，兒童座椅固定掛鉤與本車型左右兩側(cè)通用,由于兒童座椅固定掛鉤設(shè)計(jì)有 1 個(gè)安裝孔與 1 個(gè)限位鉤，所以需要在兒童座椅固定 加強(qiáng)板總成上設(shè)計(jì)限 位鉤的限位孔及在后地板上橫梁增加 1 個(gè)限位鉤過(guò)孔。但由于后地板上橫梁中部結(jié)構(gòu)較兩側(cè)窄，要求中部?jī)和喂潭⊕煦^在左右部 兒童座椅固定掛鉤的基礎(chǔ)上將限位鉤設(shè)計(jì)在左側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)后地板上橫梁通用，具 體設(shè)計(jì)方案，如圖 10 所示。3.3.2CAE 分析澳洲法規(guī)規(guī)定每個(gè)兒童座椅固定點(diǎn)必須承受靜拉載荷為 3.4 kN,為保證強(qiáng)度,分析時(shí)通常采用 1.2

5、 倍法規(guī)載荷值（4.08 kN。文章設(shè)計(jì)方案通過(guò) CAE 分析得出:在 4.08 kN 載荷作用下，兒童座椅固定掛鉤最大塑 性應(yīng)變?yōu)?0.173 超過(guò)材料 的最大塑性應(yīng)變 0.165（兒童座椅固定掛鉤材料為 SAPH370 存在斷裂風(fēng)險(xiǎn)，不滿足 設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)方案在 1.2 倍法規(guī)載荷值（4.08 kN 作用時(shí)的分析結(jié)果，如圖 11 所 示。3.3.3 優(yōu)化方案 3.3.3.1優(yōu)化方案 11 結(jié)構(gòu)形式。兒童座椅固定掛鉤借用該平臺(tái)三廂車的兒童座椅固定掛鉤。后地板上橫梁中部?jī)和伟惭b點(diǎn)按原設(shè)計(jì)方案不 動(dòng)，限位鉤安裝孔根據(jù)新的兒 童座椅掛鉤重新設(shè)計(jì)，因?yàn)樵撈脚_(tái)三廂車的兒童座椅 固定掛鉤的限位鉤設(shè)計(jì)

6、在右側(cè)（根據(jù)整車坐標(biāo)位置與 原設(shè)計(jì)方案的兒童座椅固定掛 鉤位置相反，即在橫梁中部?jī)和喂潭⊕煦^固定孔的右側(cè)開(kāi)1 個(gè)限位孔，如圖 12所示。后地板上橫梁兩側(cè)兒童座椅固定孔借用原安裝孔不動(dòng),限位鉤安裝孔根據(jù)新兒童座椅掛鉤重新設(shè)計(jì)。 優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)對(duì)比圖，如圖 13 所示。圖 12兒童座椅中間固定點(diǎn)優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)對(duì)比圖兒童座椅固定掛鉤限位孔安裝孔兒童座椅固定掛鉤限位孔安裝孔兒童座椅固定加強(qiáng)板后地板上橫梁后地板上橫梁兒童座椅固 定加強(qiáng)板圖 10 兒童座椅中部固定點(diǎn)設(shè)計(jì)方案示意圖兒童座椅固定掛鉤限位鉤（原位置兒童座椅固定加強(qiáng)板總成限位鉤（設(shè)計(jì)修改的位置后地板上橫梁圖 9出口澳洲該車型兒童座椅固定結(jié)構(gòu)示意圖

7、兒童座椅上拉帶安全帶假人兒童座椅圖 11設(shè)計(jì)方案在 1.2 倍法規(guī)載荷值（4.08kN 作用時(shí)的分析結(jié)果a 整體位移圖b 兒童座椅固定掛鉤塑性應(yīng)變圖 c 后地板上橫梁塑性應(yīng)變圖塑性應(yīng)變值 塑性應(yīng)變值 1.73 杓-11.50 10-11.31 10-11.13 10-19.38 1027.50 10-25.63 10-23.75 10-21.88 10-20.00 100NO resultMax=1.73 X0-1Node 7154600Min=0.00 10ONode 85.10 10-24.54 10-23.97 10-23.40 10-22.84 10-22.27 10-21.70 10

8、-21.13 1025.67 10-30.00 100NO resulMax=5.1 X0-2Node 2441Mi n=0.00 100Node 24260.1730.05第 3 期 FOCUS Desig n-lnno vati on23-2013 年 3月2 CAE 分析。優(yōu)化方案 1 通過(guò) CAE 分析得出：在 1.2 倍法規(guī)載荷值（4.08 kN 作 用下，兒童座椅固定掛鉤 最大塑性應(yīng)變?yōu)?0.127,小于材料的最大塑性應(yīng)變 0.3（兒童 座椅固定掛鉤材料為 SPCC 滿足設(shè)計(jì)要求。方案 1 在 1.2 倍法規(guī)載荷值（4.08 kN 作用時(shí)的分析結(jié)果，如圖 14 所示。（收稿日期:2

9、012-10-27（待續(xù)圖 13兒童座椅左右側(cè)固定點(diǎn)優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)對(duì)比圖兒童座椅固定掛鉤限位孔安裝孔兒童座椅固定掛鉤限位孔安裝孔兒童座椅固定加強(qiáng)板后地板上橫梁后地板上橫梁兒童座椅固 定加強(qiáng)板 a 優(yōu)化前b優(yōu)化后整體位移圖b兒童座椅固定掛鉤塑性應(yīng)變圖 c后地板上橫梁塑性應(yīng)變圖塑性應(yīng)變值塑性應(yīng)變值 1.27 10-11.00 10-18.75 沐 0-27.50 10-28.25 10-25.00 10-23.75 1022.50 10-21.25 10-20.00 100NO resultMax=1.27 X0-1Node 7191369Min=0.00 100Node 71913118.75 1

10、0-27.78 10-26.60 10-25.93 10-24.86 10-23.89 10-22.92 10-21.94 1029.72 10-30.00 100NO resul Max=8.75 10-2Node 7016432Mi n=0.00 100Node58607490.0870.127圖 14方案 1 在 1.2 倍法規(guī)載荷值（4.08kN 作用時(shí)的分析結(jié)果FOCUS技術(shù)聚焦 FOCUS 2013 年 2 月基本型乘用車（轎車銷售匯總表比同期增長(zhǎng)/%-9.43-9.01-24.07-3.39-15.88-34.23-36.60-89.020.00指標(biāo)名稱基本型乘用車（轎車總計(jì)國(guó)內(nèi)

11、制造排量 1L 1L排量 1.6L 1.6L排量 2.0L 2.0L排量 2.5L 2.5L排量 3.0L3.0L排量 4.0L 4.0L 以上本月完成 /輛 7500457418903573252811814851726930258490本期止累計(jì)/輛 1937537191312393285136444538092066890757490同期止累計(jì) /輛 162566716019008646710734373544077953276354220比上月增長(zhǎng) /%-36.84-36.66-37.91-36.98-35.52-33.15-48.220.000.00比同期累計(jì)增長(zhǎng)/%_ Zli GX

12、TTr 乂吞仙氐設(shè)計(jì)創(chuàng)新亦詁竝* r*云hlH19.1819.437.8927.117.48-15.90-0.80-97.870.002013 年 2 月基本型乘用車（轎車生產(chǎn)匯總表比同期增長(zhǎng) /%-14.80-14.30-29.31-7.09-22.38-50.11-49.30-25.000.00指標(biāo)名稱基本型乘用車（轎車總計(jì)國(guó)內(nèi)制造排量 1L 1L排量 1.6L 1.6L排量 2.0L 2.0L排量 2.5L 2.5L排量 3.0L3.0L排量 4.0L 4.0L 以上本月完成 /輛 73828873073630309525409148578240322351543本期止累計(jì) /輛 1853619183132687222129964937286864371706013620同期止累計(jì) /輛 159008815645837894510358743606128091480981400比上月增長(zhǎng) /%-33.81-33.61-46.75-32.29-33.17-40.79-50.07-34.15-82.35比同期累計(jì)增長(zhǎng)/%16.5717.0510.4825.463.40-20.45-12.82-2.860.0024-