随着汽车产业的发展,汽车的安全性已日趋成为现代汽车开发设计的重要研究领域。座椅是减少损伤的主要安全部件之一,对乘员起到了重要的保护作用,是汽车安全性研究中的重要部件。研究汽车正、后碰中座椅对乘员伤害的机理,可以为汽车座椅的设计、研发提供理论和技术支持,对提高汽车在碰撞事故中的被动安全性能,改善我国道路交通安全具有重要意义。 　　本文以某乘用车座椅为研究对象,运用仿真分析软件HyperMesh和LS‐DYNA,建立了座椅和乘员有限元仿真模型,以CNCAP假人伤害评分准则为评价指标,分别对正、后碰中假人头部、胸部和颈部的损伤进行了分析,研究了正、后碰中座椅对乘员的伤害,用于指导座椅性能分析和结构的改进与优化。仿真结果显示,正碰中,胸部压缩量为63.84mm,不符合CNCAP的要求；后碰中,假人颈部X向力Fx为881N,不满足CNCAP法规的要求,Z向力矩Mz最大值为12.13 N﹒m,同时靠背转角变化最大值为 22.97°,靠背对碰撞的缓冲作用相对较差,对假人的保护作用不够好。因此,原座椅不能对乘员进行有效的保护,需要进行结构改进。 　　根据仿真结果中座椅的变形和应力情况,参考座椅设计准则和工程经验,对原座椅结构中的座椅侧板、中心铰链、坐垫下支架和靠背锁提出改进方案,并以此作为设计参数,以正、后碰伤害结果为评价指标,对座椅结构进行正交优化,得到最优组合方案,建立了优化后的座椅仿真模型,并对优化后的模型进行仿真和损伤分析。仿真结果显示,正碰中,胸部压缩量减少17.21%,3ms合成加速度减少21.16%,假人胸部伤害明显降低；后碰中,假人颈部X向力Fx降低15.44%,颈部Z向力矩降低3.13%,靠背转角变化量降低 46.10%,假人颈部伤害有较大改善,同时靠背转角较小,可以为乘员提供较好的保护作用。结果表明,座椅优化后,正、后碰中假人各项伤害指标均有较大降低,假人保护作用明显改善,优化目标基本实现。