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汽車座椅安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)（EC14）解析
瀏覽次數(shù)：3114發(fā)布日期：2022-02-15


汽車座椅安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)（EC14）解析--上海霖智科技

  固定點(diǎn)強(qiáng)度的校核是汽車座椅強(qiáng)度驗(yàn)證中優(yōu)先級(jí)非常高的項(xiàng)目。本文以《GB14167-2013 汽車安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》（EC14中文版）為基礎(chǔ)，介紹安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度的測(cè)試方法和評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。

針對(duì)M1類前向三點(diǎn)式安全帶，國(guó)標(biāo)對(duì)其固定點(diǎn)強(qiáng)度的大致要求是：

用13.5kN的力，沿著水平向上10°朝正前方向，分別拉肩部和腰部安全帶。同時(shí)用20倍座椅重力的力，水平朝正拉座椅。座椅至少能保持200ms，下有效固定的距離和上有效固定點(diǎn)位移應(yīng)滿足法規(guī)對(duì)布置的要求。


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1 適用對(duì)象

本文僅涉及總質(zhì)量不大于2.5t的M1類車的三點(diǎn)式安全帶固定點(diǎn)的強(qiáng)度測(cè)試。

2 試驗(yàn)設(shè)備

安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)一般有專門的測(cè)試平臺(tái)。該平臺(tái)主要由臺(tái)架、橫梁、液壓站、電液伺服缸、移動(dòng)裝置、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)等組成。

9個(gè)液壓缸分別安裝在臺(tái)架上的三排橫梁上，每排橫梁3個(gè)液壓缸。每個(gè)液壓缸的橫向和高度位置均可以調(diào)節(jié)，以滿足加載位置和方向的要求。采用伺服控制器控制液壓缸的載荷大小和速度，能夠保證9個(gè)缸同步加載。除了加載設(shè)備還需要增加攝像機(jī)或位移傳感器跟蹤有效固定點(diǎn)的位移量。


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3 座椅準(zhǔn)備

將座椅固定到車身框架或者整車上，車身的固定不得影響安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度，建議將構(gòu)架固定在接近車輪軸線或懸架連接點(diǎn)的支承物上。

如果僅為了驗(yàn)證座椅上的安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度，可以將座椅直接固定在與車身匹配的剛性?shī)A具上。


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關(guān)于座椅調(diào)整，法規(guī)要求座椅應(yīng)在對(duì)于強(qiáng)度最為不利的使用位置，常見的位置有最后zui低和最前最高這兩個(gè)位置（Homework, Why？）?？勘痴{(diào)整到設(shè)計(jì)位置。頭枕調(diào)整到最高使用位置。

長(zhǎng)條座椅的所有位置應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行該試驗(yàn)。


4 工裝準(zhǔn)備

測(cè)試載荷并不是直接加載到固定點(diǎn)上，而是用液壓缸拉兩個(gè)剛性人體模塊，再通過套在模塊上的安全帶將載荷傳遞到固定點(diǎn)上。

上、下模塊分別代表乘員的軀干和骨盆輪廓，在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，以方便施加載荷和力的傳遞。模塊的詳細(xì)圖紙可見國(guó)標(biāo)40頁(yè)附錄F。
需要注意的是骨盆模塊有大小兩種類型，實(shí)驗(yàn)時(shí)默認(rèn)使用寬度為406mm的大尺寸模塊。小尺寸模塊寬度254mm，主要用在后排中間位置座椅上。
試驗(yàn)前，首先將骨盆模塊放置在坐墊上，盡量往后推至靠背，安全帶向后拉緊。然后將軀干模塊放置到骨盆模塊上方位置，安全帶置于模塊上拉緊，無需預(yù)加載。
因?yàn)橹饕强疾彀踩珟Ч潭c(diǎn)而非織帶的強(qiáng)度，因此一般采用“模擬安全帶"替代原裝安全帶。安全帶的導(dǎo)向件、導(dǎo)向環(huán)、帶扣均可用工裝替代原裝產(chǎn)品，但卷收器需要保留。


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如果座椅上布置有安全帶固定點(diǎn)，則還應(yīng)在座椅上增加20倍自身重力的載荷。

至于如何加載，法規(guī)并沒有明確規(guī)定。如果是骨架，可以將剛性橫梁焊接在座椅重心位置，一般在靠背調(diào)角器附近，然后給橫梁的兩端施加載荷。如果是整椅，可以將特制工裝綁在座椅上，然后給工裝施加載荷。
對(duì)于后排座椅，如果靠背總成上有卷收器，并且是直接固定在車身上的，那么在計(jì)算重量和重心高度的時(shí)候，不需要考慮坐盆總成，只需要考慮帶有卷收器的那部分靠背總成。


5 加載方法

人體模塊加載

加載方向：平行車身縱向中心平面，水平線向上10°±5°。
加載大?。菏紫燃虞d10%的預(yù)加載(允許誤差±30%)，然后加載到13.5±0.2kN。
加載時(shí)間：60s內(nèi)加載到規(guī)定值，如果制造商有要求也可在4s內(nèi)加載到規(guī)定值，然后保持至少200ms。


20倍重力加載

加載方向：平行車身縱向中心平面，水平向前。
加載大?。鹤畲筝d荷20倍座椅總成重力。
加載時(shí)間：與人體模塊保持同步。說明: 圖片


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制造商在固定點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)在國(guó)標(biāo)的基礎(chǔ)上加10%、20%甚至55%的余量，因此最大載荷也可能達(dá)到110%-155%。

6 評(píng)價(jià)基準(zhǔn)

1. 最大載荷能保持200ms以上，允許固定點(diǎn)周圍區(qū)域有變形，包括部分?jǐn)嗔?、或產(chǎn)生裂紋；

2. 試驗(yàn)過程中下有效固定點(diǎn)之間的距離和上有效固定點(diǎn)的位移需要滿足下圖要求；

3. 卸載后保證所有座位上的乘員手動(dòng)操作位移裝置和鎖止裝置即可撤離車輛；（比如座椅靠背仍可以往前調(diào)節(jié)）

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這個(gè)試驗(yàn)的難點(diǎn)主要有兩個(gè)方面：

首先，加載到規(guī)定載荷后，座椅能保持至少200ms，不會(huì)出現(xiàn)機(jī)構(gòu)件，尤其是滑軌的解鎖或拉脫，不會(huì)出現(xiàn)骨架、螺栓斷裂或分離等失效。


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另外一個(gè)就是當(dāng)上有效固定點(diǎn)在座椅上時(shí)（前排比較少，多出現(xiàn)在后排中間位置），座椅骨架的主要框架需要有足夠的強(qiáng)度以抵抗前傾的變形，保證上固定點(diǎn)位移位移量不會(huì)超出范圍。與此同時(shí)還要兼顧座椅與車身的連接件強(qiáng)度極限，以及車身地板的承受能力。

至于下固定點(diǎn)位距離，由于骨盆模塊本身寬度就有406mm，一般不會(huì)出問題。


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