ISOFIX固定點強度試驗的影響因素研究

王培中等

摘要：基于GB14167-2013《汽車安全帶安裝固定點﹑ISOFIX固定點系統及上拉帶固定點》中對ISOFIX強度試驗的規定，介紹了ISOFIX固定點的試驗方法，并采用試驗驗證的方法研究了影響X點位移值的因素。研究發現：海綿發泡的密度和ISOFIX固定點的型式都會對最終的加載位移值產生影響。

關鍵詞：ISOFIX；SFAD；X點位移

本文基于GB14167-2013/ECE R14中的針對ISOFIX固定點的試驗要求，詳細介紹了ISOFIX固定點強度試驗方法，研究了座椅海綿發泡和ISOFIX固定點型式對加載施力點X位移值的影響情況，總結出了不同因素的影響規律。

1.ISOFIX固定點試驗介紹

ISOFIX固定點由兩個下固定點和一個上固定點組成，試驗時在座椅上固定一個靜態加載模型（簡稱：SFAD），SFAD固定好后在其前下橫梁的中心施加F1=（135N±15N）的壓緊力，以便調整SFAD和支撐裝置之間前后位置的松緊。

調整后對SFAD上的X點施加500N±25N的力進行預加載，并在30s內盡快加載到標準規定的最大力值，持續時間不少于0.2s，加載期間，記錄X點的最大位移值，縱向水平位移和斜向位移應不大于125mm。

如選用某轎車白車身開展實測試驗，該車型的ISOFIX上、下固定點均位于中排座椅上，X點處位移用拉線傳感器測量，加載裝置為液壓缸，選擇正向加載試驗：沿水平向前10°的方向對SFAD的X點施加500N的預載荷，并在10s內加載到8000N。當左側缸加載到8.04KN時，拉線1測量的位移值為70.1mm，右側缸加載到8.05KN時，拉線2測量的位移值為69.7mm。試驗后沒有出現斷裂，固定點部位有微小變形，試驗中無異常現象出現。

2.影響X點位移的因素研究

2.1 海綿發泡

由于座椅坐墊在試驗中直接與SFAD模型接觸，所以試驗加載過程中，海綿發泡的軟硬、密度、及座椅形狀會對X點位移值產生影響，其中，主要影響因素為海綿的密度。

根據非金屬材料特性的常規測試方法，采用一直徑為Φ200mm，底部邊緣倒圓半徑為1mm的圓盤壓頭，對兩種不同密度的海綿發泡進行壓縮對比試驗，研究密度對海綿發泡變形的影響。選取兩塊體積相同密度不同的試驗樣品，試樣的邊長為380mm，厚度為50mm，其密度分別為ρ1=61.11kg/m?和ρ2=69.06kg/m?。試驗時，壓頭速度為100mm/min，勻速下壓海綿發泡的位移值為30mm，保持30s后卸載。在相同試驗條件下，壓縮變形相同時，密度小的海綿發泡需要的力值較小，也就是說，對于ISOFIX固定點試驗，當施加相同的載荷時，密度小的座椅海綿發泡會產生較大的變形，進而導致SFAD上的X點的位移值偏大，試驗結果也就更不容易通過。因此，在進行ISOFIX強度試驗測量X點位移時，座椅海綿發泡的密度越小，海綿發泡的變形越大，對X點位移值的影響也就越大。

2.2 ISOFIX固定點的布置型式

3.結論

根據GB14167-2013《汽車安全帶安裝固定點﹑ISOFIX固定點系統及上來帶固定點》中對ISOFIX強度試驗方法的要求，通過實際試驗和分析研究，我們發現X點位移的影響因素主要有：

3.1座椅海綿發泡的密度。海綿發泡的密度越小，對位移值的影響會越大，X點位置會偏大；

3.2ISOFIX固定點的布置型式。布置型式會對位移產生影響，當固定點位于座椅上時，測量的位移值一般會大于固定點位于車身上的情況。

由于ISOFIX強度試驗中的X點位移直接影響到車輛碰撞中兒童座椅的移動，直接影響到兒童乘客的運動趨勢和方向，是保證兒童座椅正常發揮保護作用的關鍵指標，因此企業在車型開發中都希望將X點位移控制在最小的范圍內。本文通過試驗和研究得出的因素分析，對于整車企業在車型開發中的部件選擇、ISOFIX型式選擇會有或多或少的幫助。

參考文獻：

[1]GB14167—2013《汽車安全帶安裝固定點﹑ISOFIX固定點系統及上來帶固定點》

[2]高新華，盧禮華，劉昌權，等. 兒童座椅固定點布置[J]. 汽車科技，2008（5）：22-25.

[3]曹兆友，王海亮. ISOFIX固定系統的安全性分析[J]. 汽車工程師，2010（1）：46-47.

[4]魏冠琳，王 琳. ISOFIX正向力實驗仿真及其受加載點X的影響科技通報 第29卷 2期.