PDF《第1章》

24 至36 个月的 时间.一般汽车座椅的研发流程如图 1.9 所示. 图1.9 汽车座椅的研发流程 汽车座椅设计与 CAE 分析

8 汽车座椅设计一般从消费者(或主机厂)的需求出发,定义产品的性能目标、成本目标 及轻量化目标等要求.基于此,一款新车型在开发初期就会对座椅设计提出相应的要求. 1.3.1 目标定义 座椅的设计初期需要明确该座椅的产品规格与性能目标.其中,产品规格可以表明设 计要求,如调角器的前后调节、调节增量、调节力、手柄类型和位置、头枕调节等;

性能 目标则包括该座椅的所有功能要求、疲劳强度和力学性能要求等.不同的汽车主机厂对座 椅的目标定义不尽相同. 1.3.2 造型设计 当前座椅造型设计已经成为座椅研发团队诠释整车设计风格的重要考量标准之一.座 椅造型设计涉及人机、审美、结构及工艺等多个方面,具体工作包括概念设计、二维设计 及三维数据.其中,概念设计阶段主要明确座椅的设计风格与设计效果;

二维设计阶段主 要从美学角度塑造座椅形体,初步设定座椅的造型特征;

三维数据阶段旨在全方位地定义 座椅的造型特征并分析造型方案的合理性.座椅造型设计不仅要满足消费者的舒适性要 求,保障乘员的乘坐安全,还需要赋予使用者美学上的享受. 更多关于座椅造型设计的内容,请扫描以下二维码: 1.3.3 零部件设计 座椅的零部件设计主要包括座椅框架、调整机构、头枕和塑料装饰件等关键零部件的 设计.以塑料装饰件为例,其材料一般采用 PP、PE 等,要求光泽度、颜色差异性、阻燃 性等要符合要求. 1.3.4 原型装配 经过工程及工艺的可行性分析以及虚拟人机布置的校核,就能够以 CAS 数据为基础 进行座椅小批量样件的制作.座椅样件的制作主要用于设计效果的评审与设计方案的完 善.此外,座椅样件制作有助于对制造及装配工艺进行初步评估.另外,座椅样件需安装 到整车上以验证操作便利性等设计目标. 1.3.5 试验验证 样件制作完成以后开始相关的验证工作,座椅的设计目标必须经过试验以验证其满足 安全性、耐久性等研发要求.座椅的试验工况很多,通常包括功能耐久性试验、功能操作 第1章汽车座椅概述

9 性试验、舒适性测试试验、尺寸测量测试、强度及其他试验测试等. 1.4 汽车座椅布置与设计要求 汽车的座椅布置是人机工程学在整车设计上的重要应用,汽车座椅的设计与布置直接 影响着人们的驾乘舒适度与操作便利性.因此,在座椅开发初期,座椅工程师一般会基于 主机厂提供的 CAD 数据开展整车环境下的座椅布置工作,使得座椅满足相应的设计要求. 1.4.1 整车坐标系 汽车坐标系的确定是整车设计的基础.汽车坐标系的定义主要参考 ISO 4130―1978 《道路车辆三维参考系统和基准符号定义》和SAEJ 182―2005《汽车基准符号和三维参考 系统》.ISO 4130―1978《道路车辆三维参考系统和基准符号定义》中定义的汽车坐标系 如图 1.10 所示. 图1.10 ISO 4130―1978《道路车辆三维参考系统和基准符号定义》中定义的汽车坐标系 说明:图1.10 中X方向通常称为汽车的纵向方向;

Y 方向为汽车的横向方向;

Z 方向 为汽车的垂向方向. 1.4.2 人体尺寸参考 人体尺寸决定了人体所占据的空间几何与活动范围,因此,人体尺寸是确定车身室内 有效空间和进行内饰布置的主要依据.目前,汽车设计中一般采用 5%女性、50%男性及 95%男性三种百分位的人体模型,分别代表矮小身材、平均身材及高大身材的人体尺寸. 图1.11 为某 50%男性人体模型的几何尺寸. 汽车座椅设计与 CAE 分析