汽车座椅是汽车内饰系统的重要组成部分,同时也是乘员与汽车直接接触的主要部件,它的好坏直接影响着驾驶员与乘客的安全性与动态舒适性。所以,汽车座椅的设计与优化受到了普遍关注。本文以某公司正在研发中的某款汽车座椅骨架为研究对象,基于振动、模态理论和有限元法等对该款汽车座椅骨架进行了计算模态分析和试验模态分析;然后,通过改变汽车座椅骨架局部质量的分布情况,研究了质量分布对汽车座椅骨架模态特性的影响;最后,基于以上研究结论进行了该款汽车座椅骨架的结构优化,改善了汽车座椅的动态特性,提高了汽车座椅的安全性与动态舒适性。本文的主要研究内容有:(1)利用HyperWorks系列软件对汽车座椅骨架骨架进行几何清理、网格划分、装配连接等有限元建模工作,并进行了计算模态分析,提取出汽车座椅骨架的低阶模态;然后,利用LMS Test.Lab 13A软件对汽车座椅骨架进行试验模态分析,并通过模态振型模态置信因子(MAC)验证了试验模态分析的准确性。将计算模态分析与试验模态分析的结果进行对比,验证了汽车座椅骨架有限元模型的可信度。(2)通过对汽车座椅结构具有代表性的六个位置施加相同重量的质量块,然后分别进行计算模态分析,得出了局部质量变化对汽车座椅骨架模态特性的影响程度;通过对汽车座椅靠背上部局部质量变化的深入研究,得出了汽车座椅骨架模态特性受汽车座椅靠背上部局部质量分布位置不同及质量分布大小不同的影响。(3)结合基于质量分布对汽车座椅骨架模态影响的研究结论,以部分影响模态变化重要的部件作为设计变量,从提高共振频率的角度对汽车座椅进行结构优化,增大了汽车座椅的前两阶共振频率,改善了汽车座椅的动态特性,提高了汽车座椅的安全性与动态舒适性。