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摘 要：随着汽车数量的增加，人们在汽车安全和舒适方面的需求也在增加。汽车后排座椅作为汽车的主要装置，其与人体直接接触，是一个重要的内部附件，这对汽车后排座椅的安全性和机动性有很大影响。此外，汽车后排座椅的优点和缺点直接影响汽车的主观感知，因此，后排座椅设计研究日益吸引汽车工业界的注意，这是我国优先发展汽车工业的关键组成部分之一。因此，本文主要分析汽车汽车后排座椅结构的安全性，并且提出相应的优化方案，对于未来汽车后排座椅的安全设计有一定的借鉴意义。
关键词：汽车后排座椅;安全性;优化方案
中图分类号：U463.836 文献标识码：A
随着经济和社会发展的步伐加快，汽车消费也变得越来越受欢迎，这对于真正提高人民生活质量至关重要。为了从根本上保障汽车运行期间的安全，必须把重点放在汽车后排座椅安全结构的设计上。在设计过程中，保证乘坐人员的人身安全，有效推进汽车工业的发展。考虑到汽车安全问题的重要性和汽车制造商对这一问题的普遍关注，越来越多的汽车零部件供应商也开始加强对其产品包括后排座椅的安全性能的控制，后排座椅作为一个最接近乘坐人员的内部装饰之一，影响到了汽车的安全性。根据J.D.Power进行的市场调查[1]，座椅质量和车辆类型逐渐成为两个主要的因素，其很大程度上决定了汽车消费者的选择购买的车辆。在座椅这方面上，消费者主要的要求依次是其安全性、舒适性以及美观性。因此安全的，舒适而美观的后排座椅往往成为新汽车的重要亮光和销售卖点。汽车后排座位的安全性能主要包括预防事故和尽量减少事故后对乘驾人员造成的损害。
1 汽车后排座椅的安全性概述
汽车后座的安全基本上是指座椅的被动安全，其主要目的是提高后座的强度性能。在现阶段，我国通过的座椅安全法律规则明确规定了座椅安全试验的内容，如靠背静强度试验，座椅重量静载荷，头枕静态强度试验等等。我国汽车的后座结构安全试验目标主要针对座椅头枕的强度、靠背的强度和座椅车轮的强度，汽车生产企业也根据自己的发展制定了生产定额的标准。为了从根本上提高汽车后排座位的设计安全性，必须仔细检查后排座位的设计，对汽车后排座位的设计进行适当的试验。被动安全性设计汽车后排座椅的主要目的是尽量减少事故后的人身伤害。因此，被动安全性设计应基于事故模式，并考虑到可能受事故影响的乘客部位，不断完善汽车后排座椅结构。在汽车后座被动安全设计过程中，有关工作人员必须从这几个方面开始工作：首先，如果发生交通事故，后部乘坐人员生存空间缩小，后座设计应考虑到为乘坐人员在发生事故时再次受到伤害，考虑到阻挡车窗是玻璃或其他结构时的损害情况。其次，在发生汽车事故时，必须保护乘客身体最重要的部位，如头部、颈部等。重点放在汽车后排座位的安全保障系统上，合理调整安全气囊位置和安全带的位置，在限制系统的控制下，以减少对乘客的身体伤害。最后，将重點放在汽车后座的设计上，以确保事故发生后乘客受的伤害最小。汽车后座是汽车内部结构的重要组成部分，对于提高汽车整体安全性至关重要。
2 汽车后排座椅结构安全性设计与优化措施
2.1 头枕的安全性
头枕的主要作用是在发生事故时产生撞击的过程中吸收能量和发挥保护头部的作用。因此，头枕必须既满足强度要求，也满足吸收能量的要求。在汽车后面发生碰撞的过程中，后部乘坐人员的身体和头部向后移动，因此头枕应吸收原冲击的能量。在前面发生碰撞时乘坐人员向前移动，后排人员的头部可能会撞到前排座位的头枕，所以前排头枕也应该吸收从后向前的撞击能量。中间座椅更改后改成三点式安全带后，头枕宽较小，头枕杆间距也较小，应审查头枕的强度和能量吸收的强度。总的来说，空心材料的性能比实心材料高，头枕杆更容易加工成型。但是，由于材料本身在处理过程中成本较高，在满足强度试验要求的情况下，可以选择实心杆材料。将头枕和发泡结构的工作良好配合起来，要求为了避免头枕杆和发泡结构之间的距离太远或太近。由于头枕杆与发泡结构过于遥远，可能会导致头枕中的支柱作用丢失，而强度不符合相应的设计标准;头枕杆靠近发泡结构的距离比较近，可能会降低乘坐人员的舒适度。经过实际经验，头枕杆和发泡结构之间的距离至少应为10 mm。头枕静力强度试验是汽车后排座椅结构试验之一，在座椅靠背应固定在试验装置上的过程中，头枕处于不利的条件。将试验夹具安装在试验台上，试验头枕的静力强度，并要求模拟假人的躯干角为27°。对试验装置施加压力，以便改变后座形态，形成新的躯干角。新的躯干角作为测量基准点，在假人头枕上施加压力，以使头枕变形，并测量施加的压力值和头枕变形的程度[2]。如果在新的躯干基准线上，头枕变形后的距离与其小于102 mm，这种情况下就说明头枕静强度实验时合格的。
2.2 靠背的安全性
后座行李箱碰撞的试验模拟了一辆汽车在追尾时行李箱内的物体由于惯性影响向前撞击座椅而进行的模拟，这导致座椅变形，所以检查考量后排座椅的强度以及安全性问题。作为一个重要的动态测试，它的目的是测试后座零件的强度问题，如在后座垫的定位钢丝强度的损失造成后座垫在试验过程中前翻，后座靠背的强度丧失，后座靠背的变形量超过试验要求;因此，后排座椅构件的强度应符合试验要求。汽车后座的设计过程应考虑到其刚性、强度和稳定性，与此同时确保经济性和成本低廉。满足刚度、强度、稳定性同时，必须进行汽车正面碰撞试验，以评估汽车安全性能。后座的可靠性是根据座椅变形程度来确定的。在试验期间，后座的行李箱被用作长度、宽度和高度为3 dm的立方体，棱角的倒圆为2 cm，重量为18 kg。把一些样块放在后座的地板上。在试验时，按规定的加速度向前冲。然后，试验体将在其惯性上向前推进，并对后排靠背施加影响，从而产生变形。然后，根据对座椅靠背硬度的评估对符合性进行评估，这可被视为在总硬度超过50时零件的及时变形。但没有超过规定的限度，因此其符合座椅的强度要求。对座椅正面撞击时的安全性的研究是通过座椅靠背的变形或结构进行的。一般情况下，在汽车后座上，力量主要靠靠背支撑，因此对靠背结构特别重要。例如，单独靠背的座椅，分开靠背主要由主钢管靠背、中间支承板、下支承板组成，中间支撑、靠背锁支架、侧支架和安全带固定装置。在碰撞过程中选择背面骨架的下半部分，而中间支柱则由螺丝固定在车上，当靠背处于锁住状态时，座椅的整体一般锁定在整个车身，而车体固定在试验台上。因此，在碰撞期间，对座椅安全性能的要求将转化为对靠背结构上和其他连接部件的检查[3]。
3 结语
汽车后座的结构安全，可直接影响汽车整体安全性能，对驾乘人员的安全至关重要。在汽车后座设计过程中，为了检查安全性，首先必须从以下方面着手：后排支承板强度提高，后排构件承载强度增大，加强其对于负载的承载力。二保证后排构件材质应坚固，后排构件承载强度应达到有一定的刚性，强度和稳定性，最后要求在座位的后排座椅两侧的座椅支架，增加了翻边结构，以确保安全，能够在最大程度上减少事故造成的损失。
参考文献：
[1]兰祥，赵晓昱，张鑫，等.碳纤维复合材料汽车后排座椅优化设计[J].上海工程技术大学学报，2019，33（04）：323-329.
[2]宋百玲，黄瑾.基于侧碰安全性的车身B柱优化设计与研究[J].黑龙江科技信息，2020（06）：52-54.
[3]Jiao Yanqing.基于薄壁直梁结构最优化设计的整车正碰安全结构开发[J].汽车实用技术，2019（13）：140-143+158.
关键词：汽车后排座椅;安全性;优化方案
中图分类号：U463.836 文献标识码：A
随着经济和社会发展的步伐加快，汽车消费也变得越来越受欢迎，这对于真正提高人民生活质量至关重要。为了从根本上保障汽车运行期间的安全，必须把重点放在汽车后排座椅安全结构的设计上。在设计过程中，保证乘坐人员的人身安全，有效推进汽车工业的发展。考虑到汽车安全问题的重要性和汽车制造商对这一问题的普遍关注，越来越多的汽车零部件供应商也开始加强对其产品包括后排座椅的安全性能的控制，后排座椅作为一个最接近乘坐人员的内部装饰之一，影响到了汽车的安全性。根据J.D.Power进行的市场调查[1]，座椅质量和车辆类型逐渐成为两个主要的因素，其很大程度上决定了汽车消费者的选择购买的车辆。在座椅这方面上，消费者主要的要求依次是其安全性、舒适性以及美观性。因此安全的，舒适而美观的后排座椅往往成为新汽车的重要亮光和销售卖点。汽车后排座位的安全性能主要包括预防事故和尽量减少事故后对乘驾人员造成的损害。
1 汽车后排座椅的安全性概述
汽车后座的安全基本上是指座椅的被动安全，其主要目的是提高后座的强度性能。在现阶段，我国通过的座椅安全法律规则明确规定了座椅安全试验的内容，如靠背静强度试验，座椅重量静载荷，头枕静态强度试验等等。我国汽车的后座结构安全试验目标主要针对座椅头枕的强度、靠背的强度和座椅车轮的强度，汽车生产企业也根据自己的发展制定了生产定额的标准。为了从根本上提高汽车后排座位的设计安全性，必须仔细检查后排座位的设计，对汽车后排座位的设计进行适当的试验。被动安全性设计汽车后排座椅的主要目的是尽量减少事故后的人身伤害。因此，被动安全性设计应基于事故模式，并考虑到可能受事故影响的乘客部位，不断完善汽车后排座椅结构。在汽车后座被动安全设计过程中，有关工作人员必须从这几个方面开始工作：首先，如果发生交通事故，后部乘坐人员生存空间缩小，后座设计应考虑到为乘坐人员在发生事故时再次受到伤害，考虑到阻挡车窗是玻璃或其他结构时的损害情况。其次，在发生汽车事故时，必须保护乘客身体最重要的部位，如头部、颈部等。重点放在汽车后排座位的安全保障系统上，合理调整安全气囊位置和安全带的位置，在限制系统的控制下，以减少对乘客的身体伤害。最后，将重點放在汽车后座的设计上，以确保事故发生后乘客受的伤害最小。汽车后座是汽车内部结构的重要组成部分，对于提高汽车整体安全性至关重要。
2 汽车后排座椅结构安全性设计与优化措施
2.1 头枕的安全性
头枕的主要作用是在发生事故时产生撞击的过程中吸收能量和发挥保护头部的作用。因此，头枕必须既满足强度要求，也满足吸收能量的要求。在汽车后面发生碰撞的过程中，后部乘坐人员的身体和头部向后移动，因此头枕应吸收原冲击的能量。在前面发生碰撞时乘坐人员向前移动，后排人员的头部可能会撞到前排座位的头枕，所以前排头枕也应该吸收从后向前的撞击能量。中间座椅更改后改成三点式安全带后，头枕宽较小，头枕杆间距也较小，应审查头枕的强度和能量吸收的强度。总的来说，空心材料的性能比实心材料高，头枕杆更容易加工成型。但是，由于材料本身在处理过程中成本较高，在满足强度试验要求的情况下，可以选择实心杆材料。将头枕和发泡结构的工作良好配合起来，要求为了避免头枕杆和发泡结构之间的距离太远或太近。由于头枕杆与发泡结构过于遥远，可能会导致头枕中的支柱作用丢失，而强度不符合相应的设计标准;头枕杆靠近发泡结构的距离比较近，可能会降低乘坐人员的舒适度。经过实际经验，头枕杆和发泡结构之间的距离至少应为10 mm。头枕静力强度试验是汽车后排座椅结构试验之一，在座椅靠背应固定在试验装置上的过程中，头枕处于不利的条件。将试验夹具安装在试验台上，试验头枕的静力强度，并要求模拟假人的躯干角为27°。对试验装置施加压力，以便改变后座形态，形成新的躯干角。新的躯干角作为测量基准点，在假人头枕上施加压力，以使头枕变形，并测量施加的压力值和头枕变形的程度[2]。如果在新的躯干基准线上，头枕变形后的距离与其小于102 mm，这种情况下就说明头枕静强度实验时合格的。
2.2 靠背的安全性
后座行李箱碰撞的试验模拟了一辆汽车在追尾时行李箱内的物体由于惯性影响向前撞击座椅而进行的模拟，这导致座椅变形，所以检查考量后排座椅的强度以及安全性问题。作为一个重要的动态测试，它的目的是测试后座零件的强度问题，如在后座垫的定位钢丝强度的损失造成后座垫在试验过程中前翻，后座靠背的强度丧失，后座靠背的变形量超过试验要求;因此，后排座椅构件的强度应符合试验要求。汽车后座的设计过程应考虑到其刚性、强度和稳定性，与此同时确保经济性和成本低廉。满足刚度、强度、稳定性同时，必须进行汽车正面碰撞试验，以评估汽车安全性能。后座的可靠性是根据座椅变形程度来确定的。在试验期间，后座的行李箱被用作长度、宽度和高度为3 dm的立方体，棱角的倒圆为2 cm，重量为18 kg。把一些样块放在后座的地板上。在试验时，按规定的加速度向前冲。然后，试验体将在其惯性上向前推进，并对后排靠背施加影响，从而产生变形。然后，根据对座椅靠背硬度的评估对符合性进行评估，这可被视为在总硬度超过50时零件的及时变形。但没有超过规定的限度，因此其符合座椅的强度要求。对座椅正面撞击时的安全性的研究是通过座椅靠背的变形或结构进行的。一般情况下，在汽车后座上，力量主要靠靠背支撑，因此对靠背结构特别重要。例如，单独靠背的座椅，分开靠背主要由主钢管靠背、中间支承板、下支承板组成，中间支撑、靠背锁支架、侧支架和安全带固定装置。在碰撞过程中选择背面骨架的下半部分，而中间支柱则由螺丝固定在车上，当靠背处于锁住状态时，座椅的整体一般锁定在整个车身，而车体固定在试验台上。因此，在碰撞期间，对座椅安全性能的要求将转化为对靠背结构上和其他连接部件的检查[3]。
3 结语
汽车后座的结构安全，可直接影响汽车整体安全性能，对驾乘人员的安全至关重要。在汽车后座设计过程中，为了检查安全性，首先必须从以下方面着手：后排支承板强度提高，后排构件承载强度增大，加强其对于负载的承载力。二保证后排构件材质应坚固，后排构件承载强度应达到有一定的刚性，强度和稳定性，最后要求在座位的后排座椅两侧的座椅支架，增加了翻边结构，以确保安全，能够在最大程度上减少事故造成的损失。
参考文献：
[1]兰祥，赵晓昱，张鑫，等.碳纤维复合材料汽车后排座椅优化设计[J].上海工程技术大学学报，2019，33（04）：323-329.
[2]宋百玲，黄瑾.基于侧碰安全性的车身B柱优化设计与研究[J].黑龙江科技信息，2020（06）：52-54.
[3]Jiao Yanqing.基于薄壁直梁结构最优化设计的整车正碰安全结构开发[J].汽车实用技术，2019（13）：140-143+158.