[发明专利]一种用于汽车座椅舒适性的评价方法

摘要

本发明公开了一种用于汽车座椅舒适性的评价方法，通过HPM装置的机械结构实物尺寸为依据建立HPM装置的几何模型，为保证HPM装置的几何模型的精度及运动可靠性，将HPM装置的几何模型进行SAE主要尺寸验证和DMU运动干涉仿真；通过HPM装置的几何模型构建HPM装置有限元模型，构建HPM装置有限元模型的过程是通过选择网格种类、材料属性、施加约束、定义载荷和网格划分来完成；利用HPM装置有限元模型进行仿真计算从而达到测量座椅布置参数，计算人‑椅压力分布，进而评价座椅静态舒适性的目的。

主权项

1.一种用于汽车座椅舒适性的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：对HPM装置机械结构测绘，在CATIA零件设计模块进行几何建模，生成HPM装置的几何模型，并且建立座椅的几何模型；步骤2：将所述HPM装置的几何模型和所述座椅的几何模型分别导入Hypermesh中，进行模型简化；简化后的HPM装置的几何模型分为板类零件和实体结构零件；网格划分对所述板类零件采用壳单元形式划分，所述网格划分对所述实体结构采用四面体单元划分；在定义材料属性时，将所述HPM装置视为刚体，各部件力学特性是各向同性线弹性材料，弹性模量和泊松比均以配重的材质为标准；所述HPM装置的所有元件的有限元模型之间采用“Tie”形式绑定约束，采用Hinge和Translator连接器模拟机械结构之间的运动关系，每对接触面之间的摩擦因数为0.15，并设置重力场方式加载，得到完整HPM装置有限元模型；将所述座椅的几何模型进行与所述HPM装置的几何模型相同的处理，得到座椅的有限元模型；步骤3：将所述HPM装置的有限元模型与所述座椅的有限元模型进行装配：将所述HPM装置的有限元模型设置为刚体；将所述HPM装置的有限元模型与所述座椅的有限元模型之间的接触采用“罚函数”的方法进行控制，所述HPM装置的有限元模型的脚部与地面之间的接触也采用“罚函数”的方法进行控制；所述HPM装置的有限元模型与所述座椅的有限元模型之间采用面‑面的接触方式，所述HPM装置的有限元模型设置为主面，所述座椅的有限元模型为从面，切向属性设置为罚函数的摩擦公式，摩擦因数为0.3；加载方式为对整个HPM装置施加重力场，边界条件为座垫的底部和靠背的底部约束六个自由度；步骤4：将所述HPM装置的有限元模型和所述座椅的有限元模型装配后的总体通过仿真得到压力分布与理想压力分布对比，肩部平均压强和最大压强与理想压强的相对误差小于10％，臀部、背部、腿部三个区域的平均压强与理想压强的相对误差小于30％，从而判定座椅的舒适性良好。