随着科学的进步和时代的发展,人们在一天中处于坐姿工作和学习的时间越来越久,坐姿舒适性直接影响着人群的身心健康。为了对久坐人群的身体健康提供一定的保护,弥补座椅设计中的有关缺陷,对坐姿生物力学特性的研究很有必要。座椅的振动舒适性在很大程度上影响着汽车的整体舒适性,同时还直接影响着驾驶员的身体健康,因此对座椅的振动舒适性研究也很有必要。本文首先开展了光学动作捕捉人体坐姿舒适性评价试验,通过建立人体模型,采集了受试者在五种不同高度的座椅下完成站—坐—站动作时身体的点位信息以及足底压力的变化情况。利用余弦定理计算了在不同座高环境下受试者的关节角度情况。试验结果验证了座高变化对人体关节角度的影响,研究发现,相对于踝关节角度,座椅高度变化对膝关节的关节角度影响更大,且随着座高的增加,膝关节角度也随之逐渐增加。接着,利用Anybody软件分别建立了中国男性和女性第50百分位、第95百分位人体模型,并与座椅模型耦合,仿真分析了人体模型在不同座椅高度下、不同靠背倾角下髋关节、膝关节和踝关节的关节力、关节力矩的变化情况,以及臀部肌群和腰部肌群的肌肉活动度变化情况。实验仿真结果验证了座椅高度变化以及靠背倾角变化对坐姿生物力学特性的影响。然后,为了进一步研究座高变化和靠背倾角变化对坐姿舒适性的影响,利用IA-FEMesh软件和Calculix软件对L5腰椎模型进行了有限分析,求解了不同压力作用下L5腰椎的应力变化情况。有限元仿真实验验证了座椅高度变化和靠背倾角变化对L5腰椎应力的影响,研究发现靠背倾角对L5腰椎应力的影响要明显高于座椅高度对L5腰椎应力的影响。其次,开展了汽车座椅水平振动试验,通过计算全身振动参数,探究了在不同频率的水平振动环境下人体的振动特性。同时利用ADAMS软件建立了人—椅耦合模型,开展了水平振动仿真实验,此外,还设计改进了一种分裂式汽车座椅。研究发现,人—椅系统的传递率峰值均出现在2-4Hz之间,且在5Hz左右传递率达到稳定平滑状态,本文所提出的分裂式汽车座椅比普通汽车座椅有更好的减振效果。最后,采用层次分析法建立了坐姿舒适性评价模型。其中,将座椅舒适性设为目标层,座椅高度和靠背倾角设为中间层,关节角度、关节力、关节力矩、肌肉活动度以及L5腰椎应力设为方案层。通过建立相关矩阵得到了上述因素对坐姿舒适性的影响系数,提出了一种坐姿舒适性评价模型,为开展人体坐姿舒适性研究提供了参考。