专利名称：汽车座椅零件动静态等效试验方法
技术领域：
本发明涉及一种动静态等效试验方法，尤指一种汽车座椅零件动静态等效试验方法。
背景技术：
座椅在乘员的被动安全防护方面起着非常重要的作用，整车碰撞过程中的乘员保护是座椅设计、制造和试验的重点。相对于静态载荷作用，动态冲击载荷在很短的时间内作用随时间变化的复杂载荷，使结构内部能量急剧增大而导致结构失效，因此《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》规定了座椅靠背及头枕必须进行性能试验。目前，性能试验普遍采用动态试验测量方法，然而由于冲击过程的复杂性、时间的短暂性，结构的动态试验测量及分析都十分困难。同时，由于动态冲击试验一般为破坏试验，一旦试验失败，则需要重新设计制造，耗费巨大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种汽车座椅零件动静态等效试验方法，它具有操作简单、设计周期短、成本低的优点，实现了静态试验响应预估动态试验响应的功能。实现上述目的的技术方案是本发明的汽车座椅零件动静态等效试验方法，包括如下步骤步骤Sl 设计正交试验，建立相关参数的正交表，所述相关参数包括动态试验输入、试验构件几何参数；步骤S2 根据所述正交表的数据，分别进行动态试验和静态试验，以动静态试验的变形位移场近似的等效原则，得到相应的静态输入试验加载力；步骤S3 基于所述正交试验结果建立动静态输入关系模型；步骤S4 对所述动静态输入关系模型进行误差分析。上述方法通过以下步骤进行动态试验根据正交表中的试验构件几何参数选择适合的试验构件，将试验构件的两端固定在夹具上，将摆锤冲击试验机的冲击头调整至所述试验构件的中心位置上方，按照所述正交表的动态试验输入设置所述摆锤的冲击速度，启动摆锤冲击试验机，所述冲击头冲击试验构件中心位置，试验构件产生形变，记录所述试验构件的最大变形值和此时的动态试验输入数值。上述方法通过以下步骤进行静态试验根据正交表中的试验构件几何参数选择适合的试验构件，将试验构件的两端固定在夹具上，将液压伺服拉伸机的拉伸杆、拉力传感器的传感端和位移传感器的传感端固定在所述试验构件的中心点，启动液压伺服拉伸机，液压伺服拉伸机的拉伸杆勻速拉伸试验构件的中心点，所述试验构件产生形变，通过所述位移传感器以及拉力传感器分别记录多组变形值和对应的静态加载力，绘制该试验构件的静态加载力与变形值的关系曲线。上述方法通过以下步骤对所述动静态输入关系模型进行误差分析将某个样本点^的真值与除^以外的其他复数个样本点拟合出的^点的估计值进行分析比较，根据比较结果评价所述动静态输入关系模型的精度。上述方法进一步通过以下步骤对所述动静态输入关系模型进行误差分析a.重新组合所述正交表中的动态试验输入、试验构件几何参数，将所述重新组合后的动态试验输入、试验构件几何参数带入所述动静态输入关系模型中，求得静态加载力， 进行动静态试验并误差分析；b.在规定的上下限范围内重新设置所述正交表中的动态试验输入、试验构件几何参数，代入所述动静态输入关系模型中，求得静态加载力，进行动静态试验并误差分析；上述动态试验输入为对试验构件的冲击速度。本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是实现了静态试验响应预估动态试验响应的功能，它具有操作简单、设计周期短、成本低的优点，经检验准确性高。
图1为本发明的汽车座椅零件动静态等效试验方法的流程图；图2为本发明的汽车座椅零件动静态等效试验方法实施例1的真实值与估计值对比分布图；图3为本发明的汽车座椅零件动静态等效试验方法实施例1的标准残差分布图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。动静态等效原则定义当结构承受动态载荷时，在某一时刻，结构都发生变形从而形成一个位移场。如果一个结构承受静态载荷，能够产生与该结构承受动态载荷相同的位移场，则称该静态载荷为这一动态载荷在某一时刻的等效静态载荷；如该结构在一定的试验条件下，动静态试验后发生的失效形式基本一致，同时动静态试验的响应误差在一定的范围内，则认为该结构的动静态试验等效。请参阅图1，本发明的汽车座椅零件动静态等效试验方法，包括如下步骤步骤S 1 设计正交试验，建立相关参数的正交表，相关参数包括动态试验输入、 试验构件几何参数；动态试验输入为对试验构件的冲击速度。步骤S2 动静态试验，根据正交表的数据，分别进行动态试验和静态试验，以动静态试验的变形位移场近似的等效原则，得到相应的静态输入试验加载力；上述方法通过以下步骤进行动态试验根据正交表中的试验构件几何参数选择适合的试验构件，将试验构件的两端固定在夹具上，将摆锤冲击试验机的冲击头调整至试验构件的中心位置上方，按照正交表的动态试验输入设置摆锤的冲击速度，启动摆锤冲击试验机，冲击头冲击试验构件中心位置，试验构件产生形变，记录试验构件的最大变形值和此时的动态试验输入数值。上述方法于通过以下步骤进行静态试验
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根据正交表中的试验构件几何参数选择适合的试验构件，将试验构件的两端固定在夹具上，将液压伺服拉伸机的拉伸杆、拉力传感器的传感端和位移传感器的传感端固定在试验构件的中心点，启动液压伺服拉伸机，液压伺服拉伸机的拉伸杆勻速拉伸试验构件的中心点，试验构件产生形变，通过所述位移传感器以及拉力传感器分别记录多组变形值和对应的静态加载力，绘制该试验构件的静态加载力与变形值的关系曲线。步骤S3 基于正交试验结果建立动静态输入关系模型；步骤S4 对动静态输入关系模型进行误差分析。将某个样本点^的真值与除^以外的其他复数个样本点拟合出的^点的估计值进行分析比较，根据比较结果评价动静态输入关系模型的精度。上述方法进一步通过以下步骤对动静态输入关系模型进行误差分析a.重新组合正交表中的动态试验输入、试验构件几何参数，将重新组合后的动态试验输入、试验构件几何参数带入动静态输入关系模型中，求得静态加载力，进行动静态试验并误差分析；b.在规定的上下限范围内重新设置正交表中的动态试验输入、试验构件几何参数，代入动静态输入关系模型中，求得静态加载力，进行动静态试验，进行误差分析；例如选用汽车座椅骨架的圆管上横梁作为试验构件座椅圆管的常用尺寸为 Φ 18X1. 2 Φ32Χ2. 4mm ；座椅的动态试验冲击速度为24. lKm/h,故将速度设在15 20Km/h。建立如表1所示的相关参数的正交表，相关参数包括动态试验输入、试验构件几何参数，动态试验输入为冲击速度，试验构件几何参数包括圆管外径和厚度。表1相关参数正交表
权利要求
1.一种汽车座椅零件动静态等效试验方法，其特征在于包括如下步骤步骤Sl 设计正交试验，建立相关参数的正交表，所述相关参数包括动态试验输入、试验构件几何参数；步骤S2 根据所述正交表的数据，分别进行动态试验和静态试验，以动静态试验的变形位移场近似的等效原则，得到相应的静态输入试验加载力；步骤S3 基于所述正交试验结果建立动静态输入关系模型；步骤S4 对所述动静态输入关系模型进行误差分析。
2.如权利要求1所述的汽车座椅零件动静态等效试验方法，其特征在于通过以下步骤进行动态试验根据正交表中的试验构件几何参数选择适合的试验构件，将试验构件的两端固定在夹具上，将摆锤冲击试验机的冲击头调整至所述试验构件的中心位置上方，按照所述正交表的动态试验输入设置所述摆锤的冲击速度，启动摆锤冲击试验机，所述冲击头冲击试验构件中心位置，试验构件产生形变，记录所述试验构件的最大变形值和此时的动态试验输入数值。
3.如权利要求1所述的汽车座椅零件动静态等效试验方法，其特征在于通过以下步骤进行静态试验根据正交表中的试验构件几何参数选择适合的试验构件，将试验构件的两端固定在夹具上，将液压伺服拉伸机的拉伸杆、拉力传感器的传感端和位移传感器的传感端固定在所述试验构件的中心点，启动液压伺服拉伸机，液压伺服拉伸机的拉伸杆勻速拉伸试验构件的中心点，所述试验构件产生形变，通过所述位移传感器以及拉力传感器分别记录多组变形值和对应的静态加载力，绘制该试验构件的静态加载力与变形值的关系曲线。
4.如权利要求1所述的汽车座椅零件动静态等效试验方法，其特征在于通过以下步骤对所述动静态输入关系模型进行误差分析将某个样本点X0的真值与除^以外的其他复数个样本点拟合出的^点的估计值进行分析比较，根据比较结果评价所述动静态输入关系模型的精度。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于进一步通过以下步骤对所述动静态输入关系模型进行误差分析a.重新组合所述正交表中的动态试验输入、试验构件几何参数，将所述重新组合后的动态试验输入、试验构件几何参数带入所述动静态输入关系模型中，求得静态加载力，进行动静态试验并误差分析；b.在规定的上下限范围内重新设置所述正交表中的动态试验输入、试验构件几何参数，代入所述动静态输入关系模型中，求得静态加载力，进行动静态试验，进行误差分析。
6.如权利要求1 5中任一项所述的方法，其特征在于所述动态试验输入为对试验构件的冲击速度。
全文摘要
本发明公开了一种汽车座椅零件动静态等效试验方法，包括如下步骤设计正交试验，建立相关参数的正交表，所述相关参数包括动态试验输入、试验构件几何参数；根据所述正交表的数据，分别进行动态试验和静态试验，以动静态试验的变形位移场近似的等效原则，得到相应的静态输入试验加载力；基于所述正交试验结果建立动静态输入关系模型；对所述动静态输入关系模型进行误差分析。由于采用了本发明的汽车座椅零件动静态等效试验方法，实现了静态试验响应预估动态试验响应的功能，且具有操作简单、设计周期短、成本低的优点。
文档编号G01M13/00GK102384849SQ201110229100
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者丁晓红, 余慧杰, 杜海涛, 王海华, 陈道炯 申请人:上海延锋江森座椅有限公司, 上海理工大学