随着社会的发展以及人们生活水平的提高,高铁正向着高密集度、高速度方向发展,与此同时乘客对车辆乘坐舒适性的要求也越来越高。座椅在乘车环境中,影响着乘坐乘客舒适性,是人机环境系统中重要的组成部分。设计符合人机工程学要求的乘客座椅,并如何提高座椅乘坐舒适性,已经成为当前高速列车十分有意义的课题。座椅的安全性主要通过结构强度来保证,要求座椅满足UIC566《客车车体及其构件的载荷》及DIN EN 12663《铁道车辆车体结构要求》等标准。通过有限元分析软件ABAQUS计算验证,找到设计的薄弱点,通过不更换材料的情况下,适当增加厚度或者宽度,优化设计,最终满足标准要求的强度,保证了产品的使用安全性,为新产品研发设计提供参考。为减小计算量,模型中忽略了较小的圆角、倒角等细节,抓手、扶手、长短连接板、中间支架、防侧翻、茶桌骨架、销轴采用线性实体单元划分,其余部件采用线性壳单元S4R划分。根据座椅静态几何尺寸舒适性范围校核座椅相关尺寸,包括扶手高度、靠背宽、靠背倾角、坐垫倾角、座宽、座深、靠背高、座高等。分别从坐高、座深、坐垫仰角、靠背倾角和头枕几个关键静态几何尺寸进行逐一评价,来分析本项目三人座椅主要尺度是否在舒适性范围内,通过专业人机工程软件RAMSIS,选择男、女性人体模型的第5、第50、第95百分位分别计算,计算结果通过评价准则对座椅的舒适性做整体评价并得出:男、女性人体模型的各不舒适性指标值和脊柱健康指数值均在可接受范围之内。RAMSIS获取的人体各关节角度,从RAMSIS获取的躯干角度范围处于舒适性关节角度范围,从整体上评价三人座椅满足舒适度要求。首件座椅产品进行型式试验,包括静强度试验、耐久性试验和振动冲击试验。静强度试验测试座椅靠背、坐垫、扶手、脚踏、小桌板、衣帽钩几个部分的强度是否符合标准要求。试验依据TB/T3263-2011《动车组乘客座椅》、UIC566-1990车体及其部件的载荷和技术规范《EH-934-0333-2 00 passenger rotatable seats》的相关规定;耐久性试验测试座椅靠背、座垫、旋转机构、可折叠小桌、坐姿调节系统、后部脚踏的耐久性是否符合标准要求,试验依据TB/T3263-2011《动车组乘客座椅》第5.4.3节要求进行试验;振动冲击试验依据GBT 21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》即等同IEC61373。试验详细列出了试验目的、依据、试验条件、试验步骤和试验通过条件,三个试验均通过,座椅结构强度满足标准要求。有限元分析和人机工程计算验证方法大大缩短了产品研发周期,以免在设计定型后设计方案做大量的修改。