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HB 8407-2013
民用直升机座椅通用要求
General requirements for seats of civil helicopter
2013-04-25 发布 2013-09-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部 发 布
前 言
本标准按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:中国航空工业第六○二研究所、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人:傅春晖、黄文捷、吕保良、雷小明、李永亮、彭 明、韩志忠、何瑞恒。
民用直升机座椅通用要求
1 范围
本标准规定了民用直升机驾驶员座椅和乘员座椅的材料、阻燃与防火、强度、约束系统、环境适应性等要求,以及试验条件、目视检查、静强度试验和动态冲击试验等验证试验的通用要求。
本标准适用于民用直升机驾驶员座椅和乘员座椅的设计与验证试验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
HB 7406 民用航空器肩带惯性锁卷缩器最低性能要求
CCAR-27-R1 正常类旋翼航空器适航规定
CCAR-29-R1 运输类旋翼航空器适航规定
TSO-C114 躯干约束系统
SAE J211 碰撞试验的仪器
RTCA/DO-160 机载设备环境条件和试验方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
椅背切线 back tangent line
座椅纵切面内椅背与坐着的乘员(包括驾驶员、乘客等)背部和臀部相切的参考线。
3.2
座椅参考点 seat reference point (SRP)
座椅上乘坐体重 75 kg~80 kg 的乘员时,椅垫压缩基准面与椅背切线的交点。
3.3
座椅参考点水平线 SRP water line
一条通过座椅参考点平行于地板基准线的直线。
3.4
安全带中心线 pelvic restraint centerline
从安全带安装点到位于座椅参考点前 250 mm、座椅参考点水平线上 180 mm 处的点的连线。
3.5
臀部参考点 buttocks reference point
位于座椅参考点前 131 mm 处的人体压力点,即在过载为 1 g 垂直静载荷作用下座垫压缩区的最低点。
3.6
动态仿真试验假人 anthropomorphic test dummy (ATD)
由头部、颈部、胸部、腰椎、腹部、骨盆、四肢等构成, 能真实模拟人体在动态冲击试验中姿态的试验假人。
4 要求
4.1 概述
民用直升机座椅设计与结构应满足以下要求:
a) 在起飞和降落时,座椅应能在各个调节位置和朝向为乘员提供冲击保护。
b) 不应出现危害乘员安全或阻碍乘员迅速撤离的脱离物。
c) 应对快速拆卸接头、调节手柄和按钮加以防护, 它们的位置应便于检查,确保快速拆卸接头不易被错误地安装、调节手柄和按钮不会被无意作动。
d) 座椅中安装的电器或电子设备应接地。
e) 可调节附件特性(座椅旋转机构、靠背调角机构及活动的餐桌、扶手、脚靠等的收放)应设计成在起飞和降落时,乘员不必解开束带就能够将其恢复至要求的位置。可调节附件自行展开时不应造成乘员严重损伤,也不应阻碍乘员的快速撤离。
f) 座椅如自带有行李挡杆时,应设计成能约束住每位乘客至少 9.1 kg(或铭牌规定的每位乘客存放物品的重量)的物品,并且不应明显地阻碍乘客从座椅中快速撤离。
g) 后向座椅应为乘员提供 930 mm (从座椅参考点到靠背顶部的高度)的支撑靠背。如果安装了分离头靠,头靠底部与椅背顶面之间的间隙不大于 100 mm,头靠的高度能为乘员提供可靠的头部支撑。如果椅背底部与座椅参考点水平线之间存在间隙,则沿椅背切线的间隙不应超过
100 mm。
h) 座椅在机上安装位置处有地毯、导轨罩等遮盖物时, 座椅导轨接头的锁紧装置应能明显表明其确实啮合和锁定。
i) 配备折叠扶手的座椅,应采取措施避免扶手超出邻近座椅靠背而进入座椅后部的进出通道。
j) 除后向座椅外,垂直平面内安全带中心线的投影与过座椅参考点的水平线夹角不应大于 55˚。
k) 座椅参考点的建立方法参见附录 A。
4.2 材料
座椅所选用的材料应与其功能特性和设计要求相适应,并满足座椅结构设计的强度、刚度、重量、抗疲劳、耐环境影响等要求。座椅不应使用镁合金材料。
在任何情况下座椅材料都不应脆性破坏。承力结构件一般应选用高延伸率的材料制造。重要的受拉、受弯的结构件,在选用厚度小于 8 mm 的薄板时,材料应具有较高强度,其延伸率不应低于 4%,且不应出现明显的塑性变形。
4.3 阻燃与防火
4.3.1 阻燃
座椅应满足以下阻燃要求:
a) 用于座椅中的椅垫、外套和装饰品以及一切暴露在外的非金属材料应具有“自熄灭特性 ”;
b) 椅垫应经过试验并满足 CCAR-27-R1 第 27.853(a)或 CCAR-29-R1 第 29.853(b)的阻燃要求。
4.3.2 防火
座椅应满足以下防火要求:
a) 当座椅上装有烟灰盒时,烟灰盒应该是一个整体取出的耐火、自密封的容器, 以防止燃着的物质掉进座椅结构。装在可折叠式扶手上的烟灰盒,当扶手折叠时(不论烟灰盒是否关闭)盒内的物品也不应掉出来;
b) 座椅中的电子设备应具备消除过热引起火灾的措施;
c) 如果在座椅中配备了氧气发生器,应采取措施防止由氧气发生器发热而引起火灾。
4.4 强度
4.4.1 静强度
4.4.1.1 概述
座椅应能承受按表 1 中载荷系数确定的极限载荷。极限载荷的大小是由每个乘员重量 77 kg(除非另有规定)加整个座椅的重量(包括装饰件和附件),再加上由座椅系留的所有物体重量(如座椅底部行李、贮藏箱及内部物品的重量等)的总和,然后乘以表 1 中对应的载荷系数。
表 1 极限惯性载荷系数
4.4.1.2 驾驶员座椅载荷
驾驶员座椅除满足 4.4.1.1 要求之外,还应承受作用在座椅参考点之上 200 mm 处的 4.45 kN 最大向后载荷,以提供驾驶员对飞行控制施加操作力。
4.4.1.3 限制载荷
所有座椅应具备承受向上和向下限制载荷的能力,不应产生任何有害的永久变形。驾驶员座椅还应承受作用在座椅参考点之上 200 mm 处的 3 kN 向后限制载荷,不应产生任何有害的永久变形。
4.4.1.4 连接件
座椅与直升机结构连接件、约束系统与座椅或直升机结构连接件的载荷, 应按 4.4.1.1 规定的极限载荷再乘以 1.33。
4.4.1.5 铸件
如果在座椅结构中使用铸造件,则铸造件应具有一定的安全系数,并应满足 CCAR-27-R1 或CCAR-29-R1 中相关内容的要求。
4.4.1.6 后向座椅
当头靠用于面朝后方的座椅时,头靠应能承受向前 1.23 kN 的最大载荷。
4.4.2 动强度
座椅结构、椅垫和约束系统应作为一个系统进行设计,并能够承受表 2 所示的动态冲击试验要求,座椅应采用吸能装置为乘员提供保护措施。
表 2 中冲击脉冲波形可采用附录 B 的评估方法。
表 2 动态冲击试验要求
4.5 约束系统
约束系统由惯性卷筒、快卸锁、安全带和肩带组成。约束系统应舒适、重量轻, 便于乘员在黑暗环境下穿戴或解脱。除快卸锁外,在接触乘员身体部位处不应有硬物和凸起物。
约束系统性能应符合 TSO-C114 的要求。
惯性卷筒性能应符合 HB 7406 的要求。
4.6 环境适应性
座椅按 RTCA/DO-160 选择合适的环境试验项目进行相应考核。
4.7 互换性
座椅应具有互换性。
4.8 标识
4.8.1 座椅
座椅标牌应牢固地固定在座椅上容易看见的地方,并包含以下内容:
a) 产品型号(或代号);
b) 生产批次号;
c) 制造厂名称;
d) 制造日期;
e) 重量;
f) 安全标记或说明。
4.8.2 约束系统
肩带和安全带应有永久性标牌。标牌应缝合在织带上,并不应影响调节环的使用。
4.8.3 吸能装置
每个吸能装置应固定有一个永久性标牌。
4.8.4 警示标识
警示标牌应安装在座椅上的明显位置。
4.9 外观质量
座椅所有外露部分应避免突出和尖边,外露边最小圆角半径不小于 1 mm ,外露角最小半径不小于13 mm。
5 验证试验
5.1 试验条件
除另有规定,所有试验应在以下条件下进行:
a) 标准环境条件:应满足 RTCA/DO-160 中 3 规定的环境条件;
b) 试验设备精度:所有试验仪器和设备允许误差应满足 SAE J211 中的相关要求;
c) 标定:所有仪器和试验设备应按 SAE J211 定期标定。
5.2 目视检查
目视检查座椅的外观,其结果应符合 4.9 的规定。
目视检查座椅的标识,其结果应符合 4.8 的规定。
5.3 静强度试验
5.3.1 试验方法
在每个乘坐的位置安放一个体模块,体模块可参照附录 C 进行选择,并用约束系统系紧。分别在座椅上施加向前、侧向、向下、向上及向后的载荷,应在所有可能的座椅乘坐状态和调节位置(这些状态和位置在结构件上产生最危险的载荷)下验证静强度。静强度试验载荷的加载应满足如下要求:
a) 在施加向下载荷时,应是作用椅盆上的均布载荷。
b) 对于向前及侧向载荷,体模块应安放在实际的座垫或一块等效的软泡沫块(代表座垫)上,对侧向载荷应放置背垫或一个代表背垫的软泡沫块。
c) 后向座椅椅背的向前载荷及前向座椅椅背的向后载荷,应由图 C.1 所示的体模块或一个与椅盆尺寸相同的刚性块施加。应在体模块与椅背之间放置背垫或一个等效的软泡沫块,以便将载荷分布到椅背上而不是仅在刚性周边结构上加载。
d) 座椅下放置的物品或作为座椅一部分的贮藏箱(包括内部所装物品)引起的载荷,应与乘员和座椅引起的载荷同时施加。
e) 不由乘员约束系统约束的包括座椅在内的任何质量项目,其所引起的载荷可用一种替代加载方式施加在该质量的重心处。
f) 如果乘员约束系统不与座椅结构相连,则乘员约束系统应连接到与直升机中安装位置等效的试验安装架上。
g) 当座椅被安装或调节到多于一个方向时,应对起飞和着陆所有可能使用的位置做试验,以验证座椅强度。此外,应评估飞行中所有调节位置的飞行和冲击载荷。
h) 具有水平或垂直调节功能的座椅试验时,每种试验状态应选择一个(或几个)最危险的座椅位置。
i) 使用上躯干约束的座椅,所施加的静载荷 40%通过肩带,其余 60%通过安全带。可使用图C.1所示的体模块,也可采用图 C.3 所示的试验方式。
j) 当座椅同时具有骨盆和上躯干约束,仅有安全带起作用及安全带和肩带都起作用的两种情况(如果没有肩带只能使用安全带),都应进行静强度试验或理论分析。两种情况的加载点见表 3。
k) 在每次试验卸载后,应测量永久变形值。
表 3 静强度作用点
5.3.2 合格判据
静强度试验后,若满足下列要求时判定为合格:
a) 满足 4.4.1.3 规定,座椅应能够承受限制载荷而不产生有害的永久变形,吸能装置不工作。在达到规定的限制载荷之前,座椅的变形不应影响直升机的安全操作。
b) 座椅结构应能够承受极限载荷至少 3s 而不失效,卸去极限载荷后,座椅应满足 5.6 中允许的永久变形要求。
5.4 动态冲击试验
5.4.1 试验方法
座椅、约束系统及相关的内部结构最少应进行两次动态冲击试验。试验时, 应确保试验安装架沿着平行于惯性载荷箭头所示的方向移动(表 2):
a) 座椅动态冲击试验前用试验安装架变形来模拟直升机地板变形(表 2),具体变形程序见 5.5。
b) 试验 1(表 2),单排座椅试验时,在主要冲击力分量沿着乘员脊柱、加上一个向前冲击分量的试验条件下用来确定系统的性能。
c) 试验 2(表 2),单排座椅试验时,在主要冲击力分量沿着直升机纵轴、加上一个横向冲击力分量的试验条件下用以确定系统的性能。
d) 多排座椅试验时,用两个座椅按两排座椅间距前后安装,按试验 2 模拟地板变形,该试验直接评估头和股骨的损伤判据(如果试验还要验证结构性能,则需要地板变形)。这些损伤判据取决
于座椅间距、乘员位置、头部运动轨迹与硬结构碰撞的影响(试验 2 条件下从-10˚到+10˚偏航姿态范围内)。
5.4.2 合格判据
动态冲击试验后,若满足下列要求时判定为合格:
a) 座椅结构与所有连接点保持连接,主要载荷传递路径保持完好。屈服是一种可接受的永久变形。承载结构件可接受的损坏形式有弯曲变形、拉伸变形、挤压失稳、剪切变形。当在乘员与座椅接头之间仍保持有一条连续加载路径时,结构件破裂、铆钉脱开或剪断、复合材料板的轻微分层可判定为合格。应注意在解除地板或侧壁变形之前的座椅结构, 解除地板或侧壁变形会导致结构失效,如果确定座椅失效或变形是由于解除地板或侧壁变形单独造成或引起的,动态冲击试验仍判定合格。
注:因为本标准描述的试验方法都指的是极限加载状态,因此,座椅及其约束系统预期会发生损坏。
b) 乘员约束系统能承受动态载荷,与所有连接点仍保持连接。织带可以接受的损坏有卷边、磨损、织物纤维断裂,但不能被切断,也不能被座椅或织带调节机构磨坏。
c) 座椅的永久变形在 5.6 规定的限值范围内,不应明显地妨碍乘员解脱约束系统、站起来及离开座椅。
d) 如果试验期间 ATD 的头部与直升机内部结构发生碰撞,其头部损伤判据(HIC)不应超过 1000。
e) 在单个肩带上的载荷不应超过 7 779 N。如果使用双肩带系紧上部躯体,则肩带上的总载荷不应超过 8 890 N。
f) 在 ATD 骨盆和腰锥柱之间测得的最大压力载荷不应超过 6 668 N。
g) 在撞击期间,肩带或肩带组应保持在 ATD 的肩部或紧靠肩部的区域。
h) 在撞击期间,安全带应保持在 ATD 的骨盆处。
i) 所有可展开的部件应保持收起状态, 除非可以证明其不影响出口通道或不会引起乘员严重损伤。
5.5 座椅安装及地板变形程序
5.5.1 正常类座椅安装及地板变形程序
5.5.1.1 正常类座椅安装
正常类座椅具有四条椅腿,四条椅腿都安装在地板上。如图 1,试验时座椅应安装在变形安装架的平行梁上,座椅后腿固定点靠近俯仰梁的滚转轴。座椅应采用直升机上的相同的紧固方式; 如果有防振装置,还应包括防振装置的调节。
5.5.1.2 地板变形程序
试验前应完成地板变形,先把滚转梁旋转 10˚并锁定,再把俯仰梁旋转 10˚并锁定,滚转梁和俯仰梁旋转的顺序可自由选取。应选择使座椅、安装在地板上的导轨或接头产生极限载荷的旋转方向。在地板变形中应采用适当的防护措施。
5.5.2 其他类型座椅安装及地板变形程序
5.5.2.1 其他类型座椅安装
常见的其他类型座椅有以下几种,试验时可采用真实结构或模拟结构,座椅及其约束系统应采用直升机上相同的安装方式:
a) 安装在地板上的三条腿座椅,座椅通过三个固定接头安装在地板上,中间的一条椅腿在座椅前面或后面,另两条椅腿在座椅两侧。
图 1 地板变形示意图(椅腿固定在地板水平面)
b) 安装在地板上的多于四条椅腿的座椅。
c) 安装在舱壁上的座椅有以下几种:
1) 完全安装在舱壁上的座椅;
2) 安装在主要结构(如舱壁)上的座椅;
3) 安装在一般结构(如舱壁、厨房或盥洗间)上的座椅,座椅的连接采用了整体结构件;
4) 安装在一般结构(如舱壁、厨房或盥洗间)上的座椅,座椅的连接采用非整体结构件,这类座椅应与其相连接的安装表面部位一起进行试验,这些部件典型的尺寸是 200 mm ×
200 mm 的壁板,可以依次将它们安装在刚性结构上;
5) 安装在单独装饰板(如分舱壁板)上的座椅,这类结构主要起到椅腿的作用,此时座椅可以等同为地板上安装的座椅。
d) 安装在地板和舱壁间的座椅,试验时应将舱壁面定位在通过俯仰梁旋转轴的平面上,舱壁面应安装成与未变形地板平面垂直(如存在地板平面),或者采用某种合适的安装方式。
e) 安装在侧壁之间或侧壁和地板上的座椅,应模拟直升机在剧烈碰撞下机身的横断变形。试验架允许将一个俯仰梁或滚转梁安装在座椅外侧连接结构上。如果有防振装置, 还应包括防振装置的调节。具体安装要求如下:
1) 当座椅同时连接到侧壁和内侧地板上时,有以下 2 种安装形式:按图 2 固定座椅和侧壁连接结构,滚转梁安装到侧壁连接接头上,而俯仰梁安装到内侧地板上;按图 3 固定座椅和内侧地板连接结构,滚转梁安装到内侧地板连接接头上,而俯仰梁安装到侧壁上;
2) 当座椅安装在直升机侧壁之间而没有地板连接结构时,滚转梁应安装在最危险的外侧连接结构上,俯仰梁应安装在另一边的外侧连接结构上。
f) 座椅悬臂式安装在一面侧壁上,并且不与其他结构相连。
g) 利用底座安装在地板上的单台座椅(无论单个或多个位置),底座可视为座椅组件的一部分。
h) 安装在托板上的多排座椅,托板可视为地板结构的一部分。
图 2 滚转梁在侧壁上的地板变形示意图
图 3 地板变形示意图(安装在侧壁的座椅)
5.5.2.2 地板变形程序
其他类型座椅试验时地板变形程序分别如下:
a) 三条腿的座椅,当地板变形施加在两侧的椅腿时,中间椅腿应保持在未变形的位置。
b) 多于四条椅腿的座椅,应将试验地板和邻近椅腿翘曲,以造成最危险的应力状态。采用共用的横管将数对椅腿组合在一起的座椅可以变形,其中那一对临界的椅腿会出现滚转,其同侧的剩余的椅腿会一起向下俯扭。为了增加临界的椅腿上的载荷,选择向下俯扭的椅腿,按图 4 和
图 5 所示的最严酷的方法向地板或导轨接头施加载荷。
图 4 滚转梁在中间椅腿上的地板变形示意图
图 5 滚转梁在外侧椅腿上的地板变形示意图
c) 完全安装在舱壁上的座椅,在试验之前不会遭到变形或翘曲;安装在主要结构和一般结构上的座椅,只需要对安装在刚性结构上的固定接头进行试验; 安装在单独装饰板上的座椅, 按
5.5.1.2 进行地板变形。
d) 安装在地板和舱壁间的座椅,按 5.5.1.2 进行地板变形。
e) 安装在侧壁之间或侧壁和地板上的座椅;
1) 同时连接到侧壁和内侧地板上时,有以下 2 种试验形式:如图 2,试验应在滚转梁模拟侧壁朝外旋转的情形下进行,选择俯仰梁的旋转和座椅偏航角的方向而使侧壁连接结构受到最严酷载荷;如图 3,选择俯仰梁的旋转和座椅偏航角的方向,确保内侧地板连接结构受到最危险的载荷状态;
2) 当座椅安装在侧壁之间而没有地板连接结构时,如图 2,试验应在滚转梁模拟的侧壁朝外旋转的情形下进行,选择俯仰梁的旋转和座椅偏航角的方向,确保外侧连接结构受到最危险载荷状态。
f) 座椅悬臂式安装在一面侧壁上,并且不与其他结构相连,应判断在坠撞中侧壁是否会变形,座椅性能是否出现危险状态。如果侧壁会变形, 则整个侧壁连接板或连接点的变形应能代表侧壁的变形。
g) 利用底座安装在地板上的单台座椅,按 5.5.1.2 进行地板变形。
h) 安装在托板上的多排座椅,按 5.5.1.2 进行地板变形。
5.6 允许的永久变形
5.6.1 总则
应在座椅承受最严重的静强度试验或动态冲击试验后测量座椅的永久变形,重要的测量点应标明在试验座椅上,并应测量这些位置在航向、侧向、垂向与试验安装架上固定点之间的相对位置。在试验前后记录这些测量点的测定值。动态冲击试验中如果施加了地板变形, 应保持试验前后测量的一致性;如果在施加地板变形之前进行试验前测量,则应在去掉地板变形后进行试验后测量;反之,如果在施加地板变形之后进行试验前测量,则应在去掉地板变形前进行试验后测量。
5.6.2 航向永久变形
应在座椅最前的硬点测量座椅的航向永久变形,其高度为扶手高度(如有扶手)或从地板之上635 mm 处(如没有扶手)。如果座椅在航向向后变形, 则应测量座椅最后点和与后排未变形座椅之间的最小距离。
5.6.3 向下永久变形
座椅向下的永久变形没有限制,但应证明变形不会造成乘员的脚或小腿受伤或被困住,在座椅设计中应充分考虑座椅下放置的行李或贮藏箱等物品,确保具有足够的变形空间。
5.6.4 座椅偏转
座椅底部永久偏转变形相对于水平面不应大于下偏 20˚或上仰 35˚, 应在每台座椅的底部中心线处测量椅盆最前端和最后端之间的偏转变形(图 6),椅盆的偏转不应困住乘员。
5.6.5 侧向永久变形
座椅朝向通道一侧最大的侧向永久变形,应从地板之上 635 mm 的高度处测量,应在试验前地板未变形时确定座椅的具体测量部位和测量高度。
5.6.6 其他变形限制
椅背中心线最前端的表面,不应变形到大于与座椅硬结构最前端原距离的一半(图 7)。在椅背中心线上使用不大于 155 N 的力,将椅背返回到试验前的直立或结构变形后的位置,再进行试验后的测量。
5.6.7 可收放式座椅的永久变形
安装在接近出口或在出口通道上的可收放式座椅(手动或自动)在试验后应能收起,并保持在收起位置而不影响出口通道。相对于试验前直立位置,座椅的永久变形不应超过 40 mm,对于手动收放的座椅,其试验后的收放力不应超过 45 N。上述原始的收放力可以用于测量永久变形前收起座椅。对于自动收起的座椅,试验后,作用于椅背中心线的收放力不大于 45 N,可用于测量永久变形前帮助座椅自动收起。
图 6 试验后椅盆最大偏转量
图 7 椅背最大永久变形量
5.6.8 可展开座椅部件的永久变形
座椅上的可展开部件(如餐桌、脚靠、扶手餐桌上的扶手盖等)伸展到乘客都必须经过的通道,如果这类部件停留在原位置,乘客能够容易地将它们清离出通道,则这类部件不是“永久变形”的部件。如座椅上的可展开部件停留在原位置影响通道,就应将其作为是“永久变形”的部件。
附 录 A
(资料性附录)
建立座椅参考点的方法
A.1 座椅参考点
座椅参考点如图 A.1 所示。采用以下两种方法确定座椅参考点。每种方法的测量结果都略有差异,测量结果可接受公差为 6.4 mm。
A.2 用销钉方法建立座椅参考点
用销钉方法建立座椅参考点的步骤如下:
a) 座椅上放置一个 75 kg~80 kg 模块或男性动态仿真试验假人(50 百分位 ATD)(图 A.2);
b) 在坐骨结节下边找出并直接在椅垫上划出标记臀部参考点;
c) 向下穿过座垫和椅盆钻出一个孔,插进一个带端头的销钉,长度为 A;
d) 将模块安坐在座椅上,测量参考水平线到钉子最下端的高度 B;
e) 高度 B 和销钉长度 A 之和即确定了从椅垫压缩基准面与水平线距离;
f) 在模块背部和座椅背垫之间,从椅垫压缩基准面垂直向上分别为 90 mm 和 420 mm 位置处,水平插入 2 根圆棒,分别确定其位置;
g) 绘制两点连线,该线与椅垫压缩基准面的交点就是座椅参考点。
A.3 软棒方法建立座椅参考点
用软棒方法建立座椅参考点的步骤如下:
a) 座椅上放置一个 75 kg~80 kg 模块或男性动态仿真试验假人(50 百分位 ATD)(图 A.2);
b) 在坐骨结节下边找出并直接在椅垫上划出标记臀部参考点;
c) 用一根直径 φ6 软棒(可以是铅棒、软焊料或功能相同的软棒),按 A.3(b),将软棒从划出标记的椅盆和座垫上穿过去;
d) 确保软棒顶端具有相同的高度,并注意水平基准线与软棒顶端高度尺寸 C;
e) 移走模块,测量软棒顶端至最大变形点的尺寸 D;
f) 尺寸 C 减去尺寸 D 即可确定椅垫压缩基准面(因椅垫压缩基准面在模块底边,故软棒厚度应能方便测量和计算);
g) 在模块背部和座椅背垫之间,从椅垫压缩基准面垂直向上分别为 90 mm 和 420 mm 位置处,水平插入 2 根圆棒,分别确定其位置;
h) 绘制两点连线,该线与椅垫压缩基准面的交点就是座椅参考点。
图 A.1 50 百分位男性的尺寸及名词
图 A.2 确定座椅参考点示意图
附 录 B
(资料性附录)
冲击脉冲波形评估方法
B.1 确定波形起点
在已知的脉冲波形图上,标出减速度峰值 Gpk,以及波形上升线上的点 0.1Gpk 和 0.9Gpk。向上作一条线通过 0.1Gpk 和 0.9Gpk ,再向上延伸至基准线,G=0 的位置,标出上升线的交点,并将基线作为已知波形的起点 T1,如图 B.1 所示。可接受的已知脉冲波形, 其 Gpk 值应等于或超过指定试验状态规定的最低要求波形。
图 B.1 波形起点的确定
B.2 确定实际上升时间
时间从 T1 开始,作一条试验要求的脉冲波形,在峰值 Greq (理想脉冲)处画一条垂直线和一条水平线。垂直线通过 Greq 与时间轴相交于 T3 (注意 T3-T1 为最大的允许上升时间 Treq),通过经 Greq 的水平线与 T1之后的实际波形曲线的第一个交点,再画一条垂直线,垂直线与时间轴上的交点为 T2,如图 B.2 所示,实际的上升时间为 Tr =T2-T1,可接受波形的实际上升时间应小于或等于 Treq。
图 B.2 实际上升时间的确定
B.3 确定速度变化
计算出在 T1 到 T3 期间得到的速度变化 Vra 。T3 通常出现在实际的脉冲波形峰值 Gpk 之后。对于可接受的试验脉冲波形,Vra 应至少是指定试验状态要求的总速度 V 的一半,如图 B.3 所示。
图 B.3 速度变化的确定
B.4 确定总的速度变化
见图 B.4,如果总的速度变化是由获得的冲击脉冲波形计算而来,可由 T1 开始,结束时的时间有
以下两种情况(选取优先出现的点):
a) 在 T4 点,即基线上实际试验脉冲波形的第一个交点,G=0,Gpk 之后的时间;
b) 按 T1+2.3×Treq 得到的时间。
图 B.4 总的速度变化的确定
B.5 评定试验波形
在 T1 和 T3 之间作一条与理想冲击脉冲波形(见图 B.1)平行的线,其值比理想脉冲波形低 2 g(见图 B.2)。同样在 T3
如果在 T3
图 B.5 举例评估一个脉冲持续时间 180 ms 、峰值 16 g 的试验波形。虚线表示偏移理想冲击脉冲2 g 的波形,虚线波形不应被穿越,本例示出的试验波形不合格。
图 B.5 试验波形的评定
附 录 C
(资料性附录)静强度试验模块
C.1 体模块
静强度试验可选择图 C.1 或图 C.2 的体模块。
图 C.1 静强度试验可选择的体模块
图 C.2 静强度试验可选择的体模块
C.2 组合模块
静强度试验可选择图 C.3 的上躯干和下躯干组合模块,图 C.4 是上躯干模块,图 C.5 是下躯干模块。
图 C.3 上躯干和下躯干组合模块
详图 B(拉板)
1——面覆盖尼龙,填充厚度大于 25 mm 的低回弹泡沫垫;
2—— φ12 螺栓外部套入长度 127 mm、外径 25 mm 的钢衬套;
3—— φ14 螺栓外部套入长度 13 mm、外径 25 mm 的钢衬套;
4——在标记“C”的位置,钻 φ10.5 孔,穿过端板和芯子;
5——钻 φ14.5 孔,穿过端板和芯子;
6——芯子材料:硬木层压板;
7——端板和拉板材料:钢。
图 C.4 上躯干模块
1——该表面覆盖尼龙,填充厚度大于 25 mm 的低回弹泡沫垫; 2——选用 φ20 的螺栓,并加外径为 26 mm 的钢衬套;
3——按约束系统带负过载带的试验要求,在这条线之前去掉中间的模块部分; 4——在标记“B”的位置,钻 φ10.5 孔,并按连接螺栓的要求钻沉头孔;
5——模块材料:硬木层压板;
6——拉板材料:钢。
图 C.5 下躯干模块