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乘員座椅原型輕量化設(shè)計

輕量化是提高燃油效率和減少CO2排放的一個最為重要的方法。因此，歐洲各國把車輛的輕量化、高燃油效率、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和安全性放在首要位置，并且，未來混合動力汽車和純電動汽車也需要進行輕量化設(shè)計。選擇車輛的座椅作為車輛輕量化設(shè)計的對象，因為座椅較容易應(yīng)用輕量化材料來替代現(xiàn)有的材料。在發(fā)生碰撞的時候，乘員座椅將會承受來自多個方向的力，因此座椅設(shè)計需要有一定強度和剛度。因此，座椅設(shè)計應(yīng)符合人體工程學(xué)，在輕量化的同時能滿足車輛安全性要求。采用有限元分析方法、拓撲學(xué)和尺寸優(yōu)化方法來設(shè)計新一代商用車輛的輕量化座椅。

采用CATIA軟件模擬座椅的幾何形狀，并將其導(dǎo)入HyperMesh，用作有限元模型的創(chuàng)建和分析。非線性分析的結(jié)果能夠精準地預(yù)測材料屈服強度和座椅構(gòu)架組件載荷路徑分布，為設(shè)計座椅的結(jié)構(gòu)提供了有效的參考。仿真分析結(jié)果表明，乘員座椅的輕量化設(shè)計在減輕了座椅質(zhì)量的同時，也提高了座椅的舒適性和安全性。

C. Yüce et al. Proceedings of the ASME 2013 International Mechanical Engineering Congress and Exposition IMECE2013 November 15- 21, 2013, San Diego, California, USA.

編譯：王也