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一种新型坐垫结构设计与试验

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摘要：传统坐垫主要为海绵垫、充气垫和金属弹簧垫等，这些坐垫都有各自的不足：海绵坐垫回收处理困难、透气性差、材料流动性差、回弹力小;充气垫体积大占空间、面内稳定性差、易漏气、耗电;金属弹簧垫笨重、有噪音、还有刺穿的风险。热塑性弹性体（TPE）是一种新型合成橡胶材料，具有高弹性、材料流动性好、抗老化、环保无毒、耐老化、可塑性、硬度范围广、触感柔软等优点，认为是一种潜在的坐垫用材。论文借助计算机数值模拟技术，结合生产工艺要求，设计出一种新型TPE坐垫。经对比仿真结果发现，新型坐垫分散压力的能力明显优于传统海绵坐垫。最后，利用压力分布测试仪对所设计的实物坐垫进行了力学性能测试，进一步验证了新型坐垫优良的减压性能，认为论文的设计思路和方法，同样适用于其它各种新型减压产品，如肩垫、床垫、护具等。

关键词：坐垫;TPE;有限元;减压;镂空;双层

中图分类号：TH122，TS02?文献标识码：A?文章编号：1671-7988（2020）21-77-04

Abstract：Thetraditionalcushionsaremadefromsponge，highpressuregasandmetalspring，thesecushionsusuallycontainvariousshortcomings：thespongecushionsaredifficulttorecover，poorinpermeability，poorinmaterialfluidityandsmallinresilience;theinflatablecushionsarelargeinvolume，poorin-planestability，easytoleakandconsumeelectricity;themetalspringcushionsarebulky，noisyandatriskofpuncture.Thermoplasticelastomer（TPE）isanewtypeofsyntheticrubbermaterial.Ithastheadvantagesofhighelasticity，goodmaterialmobility，anti-aging，environmentalprotection，non-toxic，agingresistance，plasticity，widehardnessrangeandsofttouch.Itisconsideredasapotentialcushionmaterial.Inthispaper，anewtypeofTPEcushionisdesignedwiththehelpofcomputernumericalsimulationtechnologyandtherequirementofproductionprocess.Comparingwiththetraditionalspongecushion，itisfoundthatthenewcushionhasbetterabilitytodispersepressure.Finally，themechanicalpropertyofthecushionproductistestedbyusingthepressuredistributiontester，whichfurtherverifiestheexcellentdecompressionperformanceofthenewcushion.Thedesignideasandmethodsofthispaperarealsoapplicabletoothernewdecompressionproducts，suchasshoulderpad，mattress，protector，etc.

Keywords：Cushion;TPE;Finiteelement;Depressurize;Hollow;Double-layers

CLCNO.：TH122，TS02?DocumentCode：A?ArticleID：1671-7988（2020）21-77-04

引言

坐墊是指放在椅子或凳子上用于提高人体舒适度的垫子，为了减少臀