汽车座椅发泡材料乘坐压力评估模型的构建

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.05.019

摘要/Abstract

摘要：

座椅发泡材料的特性是影响座椅舒适性的主要因素之一。本文利用拉压试验机对座椅发泡材料进行乘坐压力测量，设计乘坐压力与发泡密度、硬度和回弹率的单因素实验，实验分析了乘坐压力与物理参数的相关性和显著性。在40组实验数据的基础上，通过HyperStudy多学科优化软件，利用最小二乘回归法进行拟合得到了座椅发泡材料乘坐压力评估模型。利用此模型计算出乘坐压力的大小，从而在产品的设计阶段评估座椅舒适性的程度。

关键词: 座椅发泡, 乘坐压力评估模型, 发泡密度, 发泡硬度

Abstract:

The property of foam materials is one of the key factors affecting automobile seat comfort. In this paper， the tensile and compression testing machine is used to measure sitting pressure of the seat foam materials and three single factor experiments are designed， i.e. the sitting pressure vs. foam density， the sitting pressure vs. foam hardness and the sitting pressure vs. foam rebound rate to analyze the correlation and the signification between the sitting pressure and different physical parameters are. Based on the 40 sets of experimental data， the evaluation model of the sitting pressure for foam materials is obtained by applying the least square regression method in the multidisciplinary optimization software HyperStudy. With this model the sitting pressure can be calculated to assess the seat comfort in the product design stage.

Key words: seat foam, assessment model for sitting pressure, foam density, foam hardness

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图/表 18

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参考文献 11

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参数	数值
测量载荷范围/N	0~490
测量最大行程/mm	150
测量速度范围/（mm·min^-1）	0-600

样件编号	密度ρ/（kg·m^-3）（定值70 kg/m³）	回弹率K/% （定值40%）	硬度（Ф200 mm）/ N	乘坐压力 F_t /N
A01	68.8	40	240.9	104.3
A02	69.8	40	296.6	126.8
A03	69.5	41	358.6	163.1
A04	68.8	42	387.0	173.2
A05	69.3	42	421.8	184.8

样件编号	密度ρ/（kg·m^-3）（定值51 kg/m³）	硬度A/N （定值170 N/ Ф200 mm）	回弹率 K/%	乘坐压力F_t /N
K01	52.9	161.2	19	68.3
K02	52.7	157.0	30	63.8
K03	52.0	168.0	35	79.6
K04	49.7	207.6	44	88.3
K05	49.5	200.9	48	84.7

样件编号	回弹率K/% （定值41%）	硬度（Ф200 mm）A/N（定值300 N）	密度ρ/ （kg·m^-3）	乘坐压力F_t /N
ρ01	42	253.0	50.4	155.2
ρ02	43	286.9	60.3	128.7
ρ03	40	296.6	69.3	126.8
ρ04	41	313.4	79.3	139.5

实验序号	编号	密度ρ/ （kg·m^-3）	硬度（Ф200 mm）A/N	回弹率 K/%	乘坐压力F_t /N
实验01	E01	50.7	180.6	35	100.2
实验02	E02	60.4	246.4	35	121.3
实验03	E03	68.7	316.8	41	146.5
实验04	E04	79.3	400.3	40	182.3
实验05	E05	60.5	206.6	32	96.2
实验06	E06	48.4	266.8	32	163.7
实验07	E07	79.4	357.0	41	166.2
实验08	E08	69.5	358.6	41	163.1
实验09	E09	69.1	235.2	37	97.3
实验10	E10	79.5	332.6	40	142.1
实验11	E11	50.0	323.5	33	199.8
实验12	E12	61.2	392.4	33	233.6
实验13	E13	79.3	313.4	41	139.5
实验14	E14	68.8	240.8	40	104.3
实验15	E15	60.3	286.9	43	128.7
实验16	E16	50.3	330.2	35	214.8
实验17	E17	68.8	387.0	42	173.2
实验18	E18	69.3	421.8	42	184.8
实验19	E19	52.7	157.0	30	63.8
实验20	E20	52.0	168.0	35	79.6
实验21	E21	49.7	207.6	44	88.3
实验22	E22	52.9	161.2	19	68.3
实验23	E23	49.5	200.9	48	84.7
实验24	E24	50.4	253.0	42	155.2
实验25	E25	50.0	175.0	37	80.8
实验26	E26	79.0	434.0	41	204.6
实验27	E27	60.7	246.0	46	92.4
实验28	E28	53.1	154.0	17	62.3
实验29	E29	54.9	194.0	35	101.2
实验30	E30	48.7	248.3	40	127.1
实验31	E31	48.6	284.1	31	168.4
实验32	E32	49.6	216.8	44	108.7
实验33	E33	49.9	231.6	44	118.3
实验34	E34	49.7	240.6	43	122.9
实验35	E35	79.1	459.2	43	174.1
实验36	E36	79.1	473.0	45	233.2
实验37	E37	79.2	531.6	44	238.6
实验38	E38	60.9	141.6	29	60.1
实验39	E39	60.7	234.6	36	101.6
实验40	E40	52.9	151.6	17	62.1