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随着经济的发展和人民生活水平的提高,乘用车的保有量显著提高随之而来的就是能源的大量消耗与空气污染等问题的出现各国都出台了相关的法规来限制燃油的消耗率及汽车的排放标准,而汽车的轻量化则是实现节能减排的重要途径如何在保证汽车安全性的同时实现轻量化的目的已经成为汽车领域中的核心内容之一纤维增强复合材料以其比强度ǐ比刚度高ǐ密度低ǐ易于成型ǐ生产周期短等优点成为轻量化材料的研究热点而汽车座椅作为重要的车身附件,近年来随着汽车碰撞安全性要求的提高,座椅骨架重量不断增加GB15083-2006中规定,在行李块冲击试验中,座椅背板骨架最大变形处不得超过座椅R点前100mm的平面,否则认为背板骨架不符合此法规的要求,如何在保证座椅骨架强度的同时最大限度的减轻重量已经成为各主机厂和座椅厂所共同面临的问题采用纤维增强复合材料替代钢材,不仅可以减轻重量,而且容易实施模块化生产,简化生产工艺目前随着材料技术的发展,纤维复合材料的应用已从汽车低成本的非结构件发展到高强度ǐ复杂形状的大尺寸多功能结构件,如汽车前端模块ǐ座椅骨架等本文依托长春市科技局重大科技攻关专项纤维增强复合材料座椅骨架关键技术研究,对复合材料背板骨架的轻量化设计及仿真分析展开研究,同时对所设计的结构进行优化改进本文以某款在产乘用车座椅靠背骨架为研究对象,采用玻璃纤维-尼龙复合材料替换传统的金属材料,根据复合材料的材料特性及结构设计方法设计并制造出新结构的复合材料背板骨架样件,并按照GB15083-2006中的要求进行行李块冲击台车试验利用CAE分析的方法对行李块冲击试验进行模拟,以验证复合材料仿真建模方法的有效性基于台车试验及CAE仿真分析结果,对靠背骨架的结构及材料分布进行优化,综合考虑经济性及加工的可行性,根据优化的结果提出了新结构背板骨架的改进方案,并进行了CAE仿真分析根据长纤维复合材料的特点,对铺层结构复合材料的仿真建模方法进行了探究,以此为基础设计了一款铺层结构的复合材料背板骨架,并按照法规的要求进行了虚拟试验验证本文为纤维增强复合材料结构设计的相关人员提供了一定的参考