随着《国家第六阶段机动车污染物排放标准》的实施,整车厂对汽车座椅提出了更高的轻量化设计要求。汽车座椅作为汽车重要部件,直接与乘客接触,不仅为乘客提供舒适的乘坐条件,还要保证乘员的安全。汽车在行驶的过程中,来自不平路面的激励经悬架系统传至座椅,当座椅模态频率过低时,振动传递到靠背或者作用于人体,影响乘坐舒适性。然而,汽车座椅在设计时普遍存在着模态频率偏低问题,如何在满足安全性且能提高模态频率的情况下进行轻量化设计已成为汽车座椅公司的难题。本文以某款六向汽车座椅为研究对象,以保证座椅安全性能为前提,以提高模态频率和轻量化效果为目的,使用多目标优化方法对座椅结构进行优化设计。首先,建立座椅结构仿真模型并进行分析。通过Hyper Mesh软件对座椅有限元前处理,通过CAE分析得到座椅的3个仿真试验结果,分别是座椅安全带固定点试验、50%HybridⅢ型假人前后碰撞试验。其次,进行座椅骨架结构模态分析与验证。对该座椅骨架结构建立模态仿真模型,通过模态试验对仿真模型进行了验证,结果表明,座椅模态CAE模型分析结果可靠。然后,进行座椅骨架结构的模态优化设计。针对传统采用单一的代理模型替代有限元模型进行材料与厚度的匹配时,存在样本点多、计算周期长等不足,本文提出一种基于多种代理模型座椅轻量化设计方法。选取6个座椅零部件的厚度与材料为设计变量,以质量最小、一阶频率最大为目标,以假人最大下潜量、靠背转角为约束,建立优化模型,采用粒子群算法进行多目标优化。通过序列迭代法对各响应和设计变量之间进行多种代理模型的拟合,经过6次迭代优化,最终优化结果满足迭代收敛条件。将优化后的座椅模型重新进行CAE建模与分析,验证优化方案的可行性。结果表明:相比于基于Kriging代理模型优化,基于多种代理模型的方法,座椅减重效果更好,同时计算周期更短。在保证各项安全性能满足法规要求下,优化后的座椅减重15%,一阶模态频率提高7%。