座椅作为汽车内重要的约束系统组成部件,其安全性设计趋于成熟,但近年来人们对汽车的要求不仅局限于汽车的性能和安全,而且开始关注汽车座椅的舒适性。汽车座椅舒适性不仅影响到汽车本身的产品竞争力,与驾乘人员的行车安全和身体健康也密切相关,因此汽车座椅舒适性研究具有深远的意义。以往需要通过制作样椅才能评价测试座椅舒适性,再对产品迭代改进,这不但需要耗费大量的时间和成本,而且难以在座椅设计之初做出准确评估和指导。通过仿真分析的方法,可以快速地改变不同座椅设计参数,有效利用不同体型的假人模型,大幅提高座椅舒适性研究的科学性和时效性,为座椅设计提供指导。本文首先通过介绍舒适与不舒适的关系,阐述人、座椅、环境间相互作用的影响,对座椅舒适性的主观和客观评价,以及基于人体-座椅接触面压强分布仿真分析方法的进行介绍,对座椅静态舒适性研究理论和评价分析方法进行综合概述。其次,针对目前采用H点模型、局部人体边缘模型或简化人体模型来进行仿真分析的不足,对比应用较广的两款精细有限元人体模型的臀部生物仿真度,选定了GHBMC-M50人体模型作为基础,利用网格缩放的方法将其变换为符合中国50百分位人体尺寸的有限元模型,来进行座椅舒适性研究。然后,完成了座椅面套拉伸、泡沫拉伸与压缩等材料测试试验,并通过LSOPT与LS-DYNA联合仿真,优化了泡沫材料本构模型参数。对座椅模型进行网格划分和材料属性定义,考虑了面套包覆的影响,通过仿真获得了泡沫预应力。建立了人体-座椅耦合有限元仿真模型,对比仿真与试验结果的压强分布指标,验证了所建立的仿真模型可靠性。同时对比了中美人体模型在相同座椅条件下体压分布差异,结果显示,中美人体各压强分布指标差异较大,其中最大压强差异尤为显著。最后,对影响舒适性的座椅设计参数进行了探究,分析了座椅泡沫材料硬度、泡沫厚度、半躺姿座椅翻转角度以及靠背角度对人体压强分布的影响。开发了适用于有限元仿真压强分布指标处理工具。通过对比不同工况下臀腿部软组织应力和应变峰值与体表最大压强的变化趋势,发现体表压强最大值与内部软组织的变化趋势有所差异,臀部软组织应力峰值要远大于表面最大压强,故在有限元舒适性仿真分析中,关注体表压强分布的同时还应关注人体内部软组织的应变与应力。