内容简介

本书基于国内汽车行业人才需求与技术研发背景，围绕汽车座椅设计与研发这一主线，结合座椅研发流程与CAE分析规范，较为系统地介绍了汽车座椅造型设计、CAD软件在座椅设计上的应用及不同工况下的CAE分析。本书基于工程开发案例，引导读者了解座椅设计及其试验验证的关键事项，并掌握座椅CAD设计与CAE分析的核心技能，以适应行业高素质应用型人才培养的需求。

本书内容注重理论与实际案例的结合，具有较强的实用性，可作为理工科院校相关专业本科生及研究生的选修课教材和参考书，也可供汽车及相关零部件企业技术人员与CAE工程师学习参考。

前    言

　　

　　汽车座椅是乘用车上仅次于发动机和底盘的第三大系统，也是整车上的主要功能件之一。优秀的座椅设计可以为车内驾乘人员提供安全、舒适和便捷的驾乘感受。

　　汽车座椅的设计与研发是一项复杂的系统工程，涉及机械、力学、人机工程学和工业设计等多种学科。随着汽车技术的快速发展及消费者对汽车性能要求的提高，针对座椅本体性能及研发人员素质的要求也在不断提高。目前，国内鲜有专业的书籍专门介绍汽车座椅的设计与CAE分析，导致高校毕业生缺乏与座椅系统研发相关的技能储备。

　　本书内容是由多位编者结合整车研发经验与教学工作经历组织编写的，在引用实际开发案例的同时参考了相关的技术资料与学术论文，较系统地介绍了汽车座椅的结构、座椅造型设计、CAD软件应用和座椅典型工况的CAE分析。本书内容立足行业需求，术语规范，注重实践操作，有助于在校学生或年轻技术人员较好地掌握座椅设计的基本要求及CAD/CAE软件的初步运用。

　　此外，本书利用二维码技术弥补了传统纸质图书表达形式上的不足，提供了不同视角、不同载体的内容，以期为读者带来生动、立体的阅读体验。

　　本书可作为理工科院校相关专业的本科生、研究生选修课教材和参考书，也可作为汽车及相关座椅企业研发工程师的参考书籍。

　　本书的第1、3章由蒋成约编写，第4、5章由胡远志编写，第2、6章及相关设计图由李牧阳编写。本书在编辑过程中，得到了廖高健等多位同行的帮助，此外，刘博勋、张伟、胡晓燕和陈坤等硕士生亦参与了部分资料的整理工作，在此编者一并表示衷心的感谢！

　　由于编者水平有限，书中难免有错误之处，恳请广大读者不吝赐教。

　　

 

　                                           　编  者     

目    录

 

第1章  汽车座椅概述 1

1.1  汽车座椅介绍 2

1.1.1  现代汽车座椅的构造 2

1.1.2  汽车座椅的典型零部件 4

1.2  汽车座椅的性能要求 5

1.2.1  座椅安全性要求 5

1.2.2  座椅舒适性要求 5

1.2.3  操作便利性要求 6

1.2.4  座椅轻量化要求 7

1.3  汽车座椅的研发流程 7

1.3.1  目标定义 8

1.3.2  造型设计 8

1.3.3  零部件设计 8

1.3.4  原型装配 8

1.3.5  试验验证 8

1.4  汽车座椅布置与设计要求 9

1.4.1  整车坐标系 9

1.4.2  人体尺寸参考 9

1.4.3  座椅H点与R点 11

1.4.4  汽车座椅尺寸设计建议 13

1.5  汽车座椅术语与定义 15

第2章  汽车座椅造型设计 19

2.1  近现代汽车座椅造型回顾与概览 20

2.2  当代座椅造型设计分析 26

2.2.1  大众Golf座椅造型设计

解析 26

2.2.1  其他量产乘用车座椅造型

设计 33

2.3  座椅造型设计案例 37

第3章  CAD软件在汽车座椅设计上的

应用 41

3.1  基本线框的建立 42

3.2  曲面生成 45

3.3  造型修改 47

3.4  装配设计 50

第4章  汽车座椅测试试验 53

4.1  汽车座椅强度试验 54

4.1.1  汽车安全带安装固定点试验 55

4.1.2  汽车座椅靠背及其调节装置的强度试验 57

4.1.3  汽车座椅头枕强度试验 58

4.1.4  座椅滑轨锁止性能试验 60

4.1.5  座椅调角器试验 60

4.2  汽车座椅舒适性试验 61

4.2.1  QC/T 55—1993座椅舒适性的试验方法 61

4.2.2  座椅NVH试验 63

4.2.3  座椅压力分布试验 63

4.3  汽车座椅功能耐久性试验 64

4.3.1  座椅进出耐久性测试 65

4.3.2  座椅颠簸蠕动耐久测试 66

4.3.3  座椅滑轨耐久性测试 67

4.3.4  座椅调角器耐久测试 68

4.3.5  座椅头枕耐久测试 69

4.4  C-NCAP座椅鞭打试验 70

第5章  汽车座椅CAE分析 73

5.1  CAE建模与前处理 74

5.1.1  CAD模型导入清理及关键参数设定 74

5.1.2  座椅有限元模型搭建 78

5.2  汽车座椅安全带固定点强度分析 87

5.2.1  安全带固定点强度分析说明及模型搭建 87

5.2.2  仿真分析结果 96

5.3  汽车后排座椅行李箱冲击CAE

分析 98

5.3.1  行李箱冲击CAE分析说明及模

型搭建 98

5.3.2  行李箱冲击CAE分析结果 101

5.4  汽车驾驶员座椅靠背强度分析 103

5.4.1  驾驶员座椅靠背强度CAE分析

说明及模型搭建 103

5.4.2  驾驶员座椅靠背强度CAE分析

结果 105

5.5  汽车后排儿童座椅安装点强度

分析 106

5.5.1  汽车后排儿童座椅安装点CAE

分析说明及模型搭建 106

5.5.2  汽车后排儿童座椅安装点CAE

分析结果 110

5.6  汽车前排副驾座椅下潜CAE分析 113

5.6.1  汽车前排副驾座椅下潜CAE分

析说明及模型搭建 113

5.6.2  汽车前排副驾座椅下潜CAE分析结果 116

5.7  C-NCAP座椅鞭打试验CAE分析 119

5.7.1  C-NCAP座椅鞭打试验CAE分析说明及模型搭建 119

5.7.2  C-NCAP座椅鞭打试验CAE分析结果 121

第6章  汽车座椅新技术与发展 123

6.1  汽车座椅新技术 124

6.1.1  汽车座椅安全性新技术 124

6.1.2  汽车座椅舒适性新技术 124

6.1.3  汽车座椅智能化新技术 125

6.2  面向未来的汽车座椅设计 125

参考文献 128