頭枕強度的案例
汽車座椅頭枕靜強度分析 ￥299
<p>1、文件包含完整的汽車座椅模型，材料及曲線完整且不加密，便于初學者有完整的模型對比；</p><p>2、特加入頭枕靜<a href="https://m.yqgqt.org.cn/service/Simsolid" rel="noopener noreferrer" target="_blank">強度分析</a>工況，便于初學者參考借鑒；</p><p>3、購買者可免費贈送結果文件（文件較大無法附件，需要可聯(lián)系我）。
展開 汽車座椅頭枕靜強度分析方法和流程（上）
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汽車座椅頭枕靜強度分析方法和流程（下）
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輪胎滾動阻力試驗臺
六自由度輪胎耦合汽車道路模擬試驗臺(輪胎試驗),
輪胎滾動阻力試驗臺,
發(fā)動機扭矩脈動（模擬）試驗系統(tǒng),
變速箱(MT,AMT,AT,CVT)試驗臺,
同步器試驗臺,
轉向管柱試驗臺,
制動器試驗臺,
轉向系統(tǒng)試驗臺,
液壓和電的減震器試驗臺,
彈性（橡膠）元件試驗臺,
車輪（徑向）試驗臺,
懸架參數(shù)(K&C)試驗臺,
車門和車頂強度試驗臺,
安全帶固定點試驗臺,
座椅和頭枕強度試驗臺,
行人保護試驗臺,
汽車碰撞減速臺車,
整車太陽模擬高低溫倉,
海拔高度模擬高低溫倉,
汽車電池試驗用環(huán)境倉,
液壓作動器和油源HPU,
發(fā)動機模擬試驗臺.......
中文網(wǎng)站:www.bia.fr
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乘用車后排座椅國標CAE仿真
一、仿真背景
本文展示了乘用車座椅安全性能方面的幾個常規(guī)分析項，主要有后排座椅安全帶固定點強度分析、后排座椅行李箱沖擊分析、后排座椅ISOFIX固定點強度分析、后排座椅座椅頭枕強度分析等，汽車在行駛的過程中如果發(fā)生事故，其前后排座椅的安全性能的好壞直接影響著駕駛員和乘員的生命財產(chǎn)安全，所以要求汽車座椅廠商在前期的設計制作過程中，投入大量的精力和成本去提高座椅的安全性能，而隨著越來越短的開發(fā)周期和主機廠供應商對成本的嚴格把控，CAE仿真手段在其開發(fā)過程中承擔著著越來越重要的作用。
二、仿真工具
本文采用Oasys、HyperWorks 前后處理器和LS-DYNA V971 求解器。
三、模型簡介
對整車建模網(wǎng)格劃分進行指導，保證網(wǎng)格質量；建立CAE 建模的流程，保證建模的一致性；為CAE 正確建模提供所有相關信息，包括CAD、材料、工藝等；明確碰撞安全性分析要求，指導分析方法。
四、結果動畫
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展開 課程清單初稿總覽
課程計劃清單（初稿）
●乘用車前防撞梁前碰CAE仿真
●乘用車發(fā)動機罩模態(tài)CAE仿真
●汽車前/后端保護裝置CAE仿真
●白車身彎/扭剛度CAE仿真
●汽車后排座椅行李箱沖擊CAE仿真
●行人保護CAE仿真（成人/兒童頭、柔性小腿/大腿、APLI新腿）
●乘用車正面100%重疊剛性壁障CAE仿真（正碰）
●乘用車正面40%重疊可變形壁障CAE碰撞仿真（ODB）
●乘用車側面碰撞（AE_MDB）
●乘用車正面50%重疊可變形壁障CAE碰撞仿真（MPDB）
●乘用車車頂抗壓CAE仿真
●乘用車約束系統(tǒng)CAE仿真
●汽車座椅安全帶固定點強度CAE仿真
●汽車頭枕強度CAE仿真
●汽車ISOFIX強度CAE仿真
●汽車座椅靠背前度CAE仿真
●乘用車轉向管柱壓潰CAE仿真
●LS-DYNA，SPH方法CAE應用和實例解析
●LS-DYNA聚能射流聯(lián)合裂紋擴展CAE仿真
●LS-DYNA流固耦合法CAE仿真（水上迫降、水下爆破、降落傘展開）
●LS-DYNA人體生物力學CAE仿真（骨骼、皮膚、軟組織、血管、心臟瓣膜）
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展開 座椅安全新規(guī)落地，大角度座椅安全隱患凸顯，專業(yè)測試成剛需標配
2026 年，GB 15083《汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強度要求和試驗方法》修訂落地，直指新能源汽車大角度、零重力座椅的安全痛點。當行業(yè)還在平衡舒適與安全時，北京沃華慧通測控技術有限公司憑借 20 余年測試技術沉淀，構建起覆蓋座椅力學測試系統(tǒng)、智能電控、舒適耐久的全維度座椅測試體系，成為新國標下車企與零部件廠商合規(guī)升級的核心技術伙伴。
一、行業(yè)變局：大角度座椅爆發(fā)，安全測試成生死線
新能源汽車的普及，讓零重力座椅、后排躺臥座椅從 “高配噱頭” 變?yōu)?“主流標配”。這類座椅坐墊傾角≥15°、軀干角≥35°，集成腿托、按摩、多傳感器與 ECU 控制，徹底改變傳統(tǒng)駕乘姿態(tài)。
但舒適背后是致命隱患：大角度姿態(tài)下，傳統(tǒng)安全帶 / 氣囊約束失效，碰撞時胸骨、腰椎重傷風險飆升；機電聯(lián)動結構帶來防夾閾值難標定、調節(jié)機構易疲勞、極端環(huán)境下電控漂移等問題。
現(xiàn)行 GB 15083 舊版標準以靜態(tài)強度測試為主，完全無法覆蓋新場景。本次修訂核心直指動態(tài)生物力學保護、大角度座椅專項規(guī)范、智能電控可靠性三大方向，測試邏輯從 “靜態(tài)合格” 轉向 “全場景安全 + 舒適平衡”，倒逼行業(yè)測試體系全面升級。
二、沃華慧通的技術破局：全鏈路測試，直擊新國標核心需求
作為深耕汽車零部件測試的國家級高新技術企業(yè)、專精特新 “小巨人” 企業(yè)，沃華慧通早在新國標修訂初期，便預判到大角度座椅的測試痛點，依托自動化測控核心技術，打造出適配新國標、覆蓋全場景的座椅測試解決方案。
1. 汽車座椅靜態(tài)力學測試系統(tǒng)
汽車座椅的靜態(tài)力學測試試驗，包括坐墊、靠背和頭枕的壓力、變形檢測。通過加載可實現(xiàn)力-速度控制、位移-速度控制等控制模式，實時顯示力、位移的參數(shù)，并繪制力-位移曲線。
2.
展開 中國汽車座椅法規(guī)及試驗介紹
1.3.2 頭枕枕用高度的要求
頭枕枕用高度＞100mm。
1.3.3 頭枕間隙要求：
在頭枕最低使用位置時：
對于不可調節(jié)頭枕：間隙＜60mm；對于可調節(jié)頭枕：間隙＜25mm。
1.3.4 頭枕寬度要求
座椅垂直中心平面（R點平面）距剖面上頭枕側邊距離≥85mm。
1.3.5 頭枕靜強度要求
1.3.6 頭枕動態(tài)強度要求
1.4 行李箱保持要求
行李箱保持（即行李箱沖擊試驗）：在滑臺或車身上進行的模擬碰撞試驗，試驗設置如下：
1.重塊尺寸為：300*300*300；
2.重塊重量為：18KG；
4.重塊前端距座椅后端距離200mm；
3.兩重塊間距50mm（沿中心對稱）；
6.車輛加速度：20-28g；
5.車輛速度：48-50公里/小時。
行李箱保持（即行李箱沖擊試驗）要求：
對于邵爾硬度＞50的部件：
1、頭枕不能超過R點向前150mm的平面。
2、靠背不能超過R點向前100mm的平面（不含扶手）。
1.5 內部凸出物的要求
對于紹爾硬度大于50的部件：（不包“柔性金屬網(wǎng)”）
區(qū)域1：曲率半徑≥2.5mm；
區(qū)域2：曲率半徑≥5mm；
區(qū)域3：曲率半徑≥3.2mm。
以上不適用于最后排座椅和背對背安裝的座椅。
2、GB 14167-2013 汽車安全帶安裝固定點、ISOFIX固定點系統(tǒng)及上拉帶固定點
按照ECE R14第三版修訂，2013年5月7日發(fā)布；2014年1月1日實施。主要內容包括：1、安全帶有效固定點；2、安全帶有效固定點的位置；3、安全帶固定點的數(shù)量；3、安全帶固定點的強度；4、ISOFIX的數(shù)量、尺寸、強度要求。
展開 用戶作品賞析 | LS-DYNA和LS-OPT在汽車座椅設計中的應用
【Ansys Innovation大會論文及案例征集】 - Top12 優(yōu)秀作品
【Ansys LS-DYNA用戶案例競賽】 - 獲獎作品
作品賞析（5）| LS-DYNA和LS-OPT在汽車座椅設計中的應用
內容簡介
應用LS-DYNA軟件，建立了完整的座椅仿真分析能力，包括準靜態(tài)工況，如保險帶錨定點強度、兒童座椅安裝點強度、頭枕靜強度等法規(guī)分析工況，動態(tài)工況，如行李箱撞擊、頭碰、帶假人高速前裝/后裝、鞭打分析等。同時還進一步應用LS-OPT軟件，用于建立產(chǎn)品性能魯棒性分析，獲得了良好的效果。
關于作者
王海華 | 延鋒安道拓座椅有限公司 CAE經(jīng)理
畢業(yè)于上海交通大學，高級工程師。2004加入延鋒安道拓座椅有限公司（原延鋒江森座椅有限公司），從事座椅產(chǎn)品研發(fā)驗證工作。
獲獎作品一覽
展開 座椅安全性能仿真分析工況簡介
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</figure><p><br></p><h2>三、頭枕靜強度</h2><h3>加載方法：</h3><p>先用假背繞R點以373Nm的力矩作用在座椅靠背上，待靠背穩(wěn)定后將假背固定再根據(jù)頭型與假背的相對位置擺放頭型，隨后再增加至890N待頭枕穩(wěn)定后測量頭枕的向后位移量。具體頭型擺放要求可參考GB11550-2009</p><h3>考察標準以及注意事項：</h3><div contenteditable="false" width="100%">
本實驗主要考察座椅靠背以及頭枕的強度，根據(jù)不同廠家的標準頭枕的向后位移也會不同。
展開 技術干貨丨基于仿真驅動的座椅結構正向設計方法研究
雖然鎂合金的力學性能低于鋼，但在比強度和比模量方面具有明顯優(yōu)勢，且具有良好的鑄造性和較低的比熱容，適合用作輕量化座椅骨架材料。
傳統(tǒng)座椅設計方法依賴經(jīng)驗試錯，耗時長且成本高，難以全面考慮各種工況。為此，提出了一種基于多學科多工況拓撲優(yōu)化的方法，該方法在概念設計階段綜合考慮模態(tài)、剛度和沖擊工況等關鍵因素，通過仿真驅動設計優(yōu)化，平衡性能、成本和重量。
2
座椅性能分析
在座椅結構正向設計過程中，首先需要明確座椅的使用工況和性能要求。如國家標準要求的汽車安全帶固定點及 ISOFIX 固定點系統(tǒng)及上拉帶固定點強度，C-IASA 或 C-NCAP 要求的沖擊強度，以及座椅骨架的靜態(tài)剛強度等。這些工況包括靜態(tài)負載、動態(tài)沖擊、振動等方面。
其中靜態(tài)負載工況主要考察座椅需要承受乘客的靜態(tài)重量，并保持結構的穩(wěn)定性和耐久性。通過仿真分析，可以評估座椅在靜態(tài)負載下的應力分布和變形情況，確保結構的安全性和可靠性。如圖1所示，坐墊向下強度分析工況。要求坐墊骨架和骨架支架在受載后無破裂，高度調節(jié)結構和滑道鎖止結構無破裂，滑軌鎖止機構不失效，并可以打開。其他工況還包括靠背靜強度、頭枕靜強度、扭轉剛強度、橫向剛強度、側向剛強度、安全帶固定點強度等。
動態(tài)沖擊工況主要考察車輛在行駛過程中，座椅可能會受到來自不同方向的動態(tài)沖擊，如急剎車、碰撞等。通過仿真分析，可以模擬這些沖擊工況，評估座椅的吸能能力和乘客的保護效果。如圖2所示，正面碰撞分析工況。模擬車輛在正面發(fā)生碰撞時，座椅對乘客的保護效果。分析重點包括座椅的吸能性能、安全帶的約束效果等。其他工況還包括后碰、頭枕沖擊、20G沖擊、鞭打等。
展開 
技術干貨丨基于仿真驅動的座椅結構正向設計方法研究
雖然鎂合金的力學性能低于鋼，但在比強度和比模量方面具有明顯優(yōu)勢，且具有良好的鑄造性和較低的比熱容，適合用作輕量化座椅骨架材料。
傳統(tǒng)座椅設計方法依賴經(jīng)驗試錯，耗時長且成本高，難以全面考慮各種工況。為此，提出了一種基于多學科多工況拓撲優(yōu)化的方法，該方法在概念設計階段綜合考慮模態(tài)、剛度和沖擊工況等關鍵因素，通過仿真驅動設計優(yōu)化，平衡性能、成本和重量。
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座椅性能分析
在座椅結構正向設計過程中，首先需要明確座椅的使用工況和性能要求。如國家標準要求的汽車安全帶固定點及 ISOFIX 固定點系統(tǒng)及上拉帶固定點強度，C-IASA 或 C-NCAP 要求的沖擊強度，以及座椅骨架的靜態(tài)剛強度等。這些工況包括靜態(tài)負載、動態(tài)沖擊、振動等方面。
其中靜態(tài)負載工況主要考察座椅需要承受乘客的靜態(tài)重量，并保持結構的穩(wěn)定性和耐久性。通過仿真分析，可以評估座椅在靜態(tài)負載下的應力分布和變形情況，確保結構的安全性和可靠性。如圖1所示，坐墊向下強度分析工況。要求坐墊骨架和骨架支架在受載后無破裂，高度調節(jié)結構和滑道鎖止結構無破裂，滑軌鎖止機構不失效，并可以打開。其他工況還包括靠背靜強度、頭枕靜強度、扭轉剛強度、橫向剛強度、側向剛強度、安全帶固定點強度等。
圖1坐墊向下強度工況
動態(tài)沖擊工況主要考察車輛在行駛過程中，座椅可能會受到來自不同方向的動態(tài)沖擊，如急剎車、碰撞等。通過仿真分析，可以模擬這些沖擊工況，評估座椅的吸能能力和乘客的保護效果。如圖2所示，正面碰撞分析工況。模擬車輛在正面發(fā)生碰撞時，座椅對乘客的保護效果。分析重點包括座椅的吸能性能、安全帶的約束效果等。其他工況還包括后碰、頭枕沖擊、20G沖擊、鞭打等。
展開 技術干貨丨基于仿真驅動的座椅結構正向設計方法研究
雖然鎂合金的力學性能低于鋼，但在比強度和比模量方面具有明顯優(yōu)勢，且具有良好的鑄造性和較低的比熱容，適合用作輕量化座椅骨架材料。
傳統(tǒng)座椅設計方法依賴經(jīng)驗試錯，耗時長且成本高，難以全面考慮各種工況。為此，提出了一種基于多學科多工況拓撲優(yōu)化的方法，該方法在概念設計階段綜合考慮模態(tài)、剛度和沖擊工況等關鍵因素，通過仿真驅動設計優(yōu)化，平衡性能、成本和重量。
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座椅性能分析
在座椅結構正向設計過程中，首先需要明確座椅的使用工況和性能要求。如國家標準要求的汽車安全帶固定點及 ISOFIX 固定點系統(tǒng)及上拉帶固定點強度，C-IASA 或 C-NCAP 要求的沖擊強度，以及座椅骨架的靜態(tài)剛強度等。這些工況包括靜態(tài)負載、動態(tài)沖擊、振動等方面。
其中靜態(tài)負載工況主要考察座椅需要承受乘客的靜態(tài)重量，并保持結構的穩(wěn)定性和耐久性。通過仿真分析，可以評估座椅在靜態(tài)負載下的應力分布和變形情況，確保結構的安全性和可靠性。如圖1所示，坐墊向下強度分析工況。要求坐墊骨架和骨架支架在受載后無破裂，高度調節(jié)結構和滑道鎖止結構無破裂，滑軌鎖止機構不失效，并可以打開。其他工況還包括靠背靜強度、頭枕靜強度、扭轉剛強度、橫向剛強度、側向剛強度、安全帶固定點強度等。
圖1坐墊向下強度工況
動態(tài)沖擊工況主要考察車輛在行駛過程中，座椅可能會受到來自不同方向的動態(tài)沖擊，如急剎車、碰撞等。通過仿真分析，可以模擬這些沖擊工況，評估座椅的吸能能力和乘客的保護效果。如圖2所示，正面碰撞分析工況。模擬車輛在正面發(fā)生碰撞時，座椅對乘客的保護效果。分析重點包括座椅的吸能性能、安全帶的約束效果等。其他工況還包括后碰、頭枕沖擊、20G沖擊、鞭打等。
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