摘要：伴随着中国经济的高速发展，中国汽车的数量在一直不断的增加，对于汽车的安全性与舒适性，人们也越来越重视起来。汽车座椅是汽车约束系统比较关键的部件。它将汽车与乘员连接起来，确保乘员的安全，同时提高乘员的舒适度。汽车座椅正确设计可最大限度减少车祸对乘员的伤害。汽车座椅强度的设计是在保证乘员安全的前提下，尽可能的避免结构损伤和功能失效。在计算机技术的大力帮助下，各种CAE软件为座椅的多角度研究提供了较多的可能性。同时，随着人们更加的关注汽车的油耗与排放，汽车轻量化已成为各大汽车公司研究的重点课题。汽车座椅的轻量化也成为座椅设计的研究与发展方向。

本文以某轿车的旋转座椅为研究对象。座椅骨架主要参照国家标准GB15083-2006和GB11550-2009进行研究，既满足了座椅的功能要求，又保证了座椅的规范性要求，轻量化设计从结构和材料两个方面保证。完成轻量化设计后，对座椅骨架进行有限元分析，掌握座椅总成部件的强度和刚度，并对座椅总成进行拉伸试验，满足规范要求。根据研究需要，利用ANSYS软件对座椅骨架进行有限元建模。

与汽车座椅拉力试验结果相比，座椅骨架的有限元模型是规范合理的。分析结果表明，座椅强度符合国家规定，但转盘强度和刚度不足。在分析结果的基础上，以安全性为前提，对座椅骨架的材料与结构进行了优化。经计算，优化后的模型能满足国家相关的规定，且优化不影响座椅的安全性，并且降低了座椅的质量。

关键词：汽车座椅  强度  拉力试验  有限元分析  轻量化

目录

摘要

Abstract

1  绪论 -1

1.1  汽车座椅简介-1

1.2  座椅安全设计的研究方法-1

1.3  有限元法在座椅骨架上的应用-2

1.4  本文的研究内容-3

2  座椅骨架的三维建模-4

2.1  座椅底座的建模-4

2.2  座椅靠背的建模-5

2.3  座椅转盘与滑轨的建模-6

2.4  零件图的装配-7

3  座椅骨架的优化-8

3.1  汽车轻量化主要手段-8

3.1.1  优化结构-8

3.1.2  使用轻合金材料-8

3.1.3  使用先进的制造或成型工艺-9  

3.2 座椅骨架优化实例 -9

4  座椅骨架有限元模型的建立-11

4.1  建立座椅结构的几何模型-11

4.1.1  ANSYS简介-12

4.1.2  座椅骨架的简化与几何清理-12

4.2  有限元网格的划分-12

4.2.1  网格质量的要求-12

4.2.2  单元的划分-13

4.2.3  单元材料的定义-13

5  座椅转盘的静强度特性分析-14

5.1 座椅拉力试验要求-14

5.2 工况条件-14

5.3 计算结果-14

6  结论-16

致谢-17

参考文献-18