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汽车座椅舒适性试验解读 之 硬度分布试验
1. 试验目的
通过对座椅表面不同点位逐个进行压陷加载，获取汽车座椅座垫总成和靠背总成的硬度分布，用于评估汽车座椅的舒适性能。
2. 样件准备
将座椅固定到与车身环境一致的夹具上，调整到设计位置，如果存在侧翼或腰托装置，需对其收拢和展开状态分别进行试验。调整座椅夹具位置确保加载设备加载的方向可以垂直向下。对于靠背总成加载，可对头枕提供支撑约束。
另外如有必要，也可以在座椅上面盖一层轻纱布以减少模块压头和座椅面套之间的摩擦(一般没必要)。
3. 加载模块
加载模块如下图所示，模块为圆柱状结构，圆柱底部可采用1mm导圆角处理，或者采用直径50mm的半球。
模块与加载设备通过硬连接的方式进行加载。模块应该有足够的刚性和强度，不至于在加载时出现变形或破坏。
4. 加载方向和位置
加载方向如图2所示，对于座垫总成，加载方向垂直大腿线。对于靠背总成，加载方向垂直于躯干线。大腿线和躯干线的角度，可以通过HPM装置测量得出。
加载点的布置是为了最终拟合出指定截面上的硬度分布曲线，截面的划分规则如图3所示。
对于座垫总成，有3横2纵共5个截面，分别是：
-
横截面1：过R点
-
横截面2：R点沿大腿线往前125 mm
-
横截面3：R点沿大腿线往前250 mm
-
纵截面1：过R点
-
纵截面2：R点往左/右侧110 mm
对于靠背总成，也有3横2纵共5个截面，分别是：
-
横截面1：过R点沿躯干线往上 35 mm
-
横截面2：过R点沿躯干线往上175 mm
-
横截面3：过R点沿躯干线往上350 mm
-
纵截面1：过R点
-
纵截面2：R点往左/右侧110 mm
沿着截面与座垫表面构成的切线，间隔25mm-50mm布置一个加载点位，尽可能覆盖座椅表面。加载点分布示意图如图4所示。
5. 加载方法
在座垫和靠背上施加5N的初始载荷，位移清零，以200 mm/min的速度进行加载和卸载，坐盆最大载荷200N，靠背最大载荷100N，最大载荷保持时间不超过2s。对每个加载点位逐个进行加载，直至所有点位全部完成加载。
6. 数据分析
导出每个点位的力-位移曲线，如图6所示。提取最大载荷时的位移量。然后根据需拟合出相应的硬度分布曲线或者轮廓。对于硬度分布曲线的分析方法，推荐的两种方法。
一种是取每个加载点的最大载荷对应的变形量，拟合出指定截面的变形量分布曲线，如图7所示。然后和要求或参考的曲线进行对比。
另外一种是结合座椅的型面，计算出每个加载点的绝对位置，拟合出指定截面的加载后轮廓曲线，如图8所示。然后将SAE J826假臀/背在该截面上的轮廓线进行对比。
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