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乘用车座椅(以下简称座椅)是车身内饰中直接与人体接触的部件,是汽车结构的重要组成部分,其安全性对整车有很大的影响,其动态特性研究也一直是座椅研发项目的重点内容。本文以某公司正在研发的座椅为研究对象,在分析阐述振动和模态分析理论的基础上对座椅骨架进行了计算模态分析和试验模态分析结构优化。计算模态分析采用CATIA软件建立座椅骨架的几何模型;应用Hypermesh软件通过几何简化处理、网格定义、材料属性赋予等过程划分出合适的网格,完成座椅骨架的有限元模型的建立。然后使用ABAQUS软件分析得到座椅的前三阶模态参数,其中第一阶模态频率为23.59Hz,振型为整椅前后振动;第二阶模态频率为25.28Hz,振型为靠背前后振动;第三阶模态频率为42.48Hz,振型为整椅绕z轴旋转扭动。试验模态分析采用座椅骨架的试制样品,在讨论模态分析内容和试验设备的基础上制定了锤击法的试验方案。然后通过合理的软硬件连接方式搭建完成汽车座椅骨架模态分析试验台并得到座椅骨架0～50Hz内共有三阶共振频率,其中第一阶共振频率为22.50Hz,振型为座椅骨架整体前后运动;第二阶共振频率为24.27Hz,振型为座椅骨架靠背前后运动;第三阶共振频率为40.00Hz,振型为座椅骨架整体绕z轴的转动。论文最后对其共振频率和模态振型进行对比确定座椅骨架的前三阶模态参数,验证了有限元模型的可靠性。由于汽车座椅骨架的第一阶共振频率低于25Hz在正常使用过程中可能会产生共振现象必须进行优化。本课题选择修改座椅骨架靠背位置的质量分布来提高座椅的共振频率。座椅骨架靠背的优化采用验证过的有限元模型进行,然后得到其0～50Hz内的共振频率分别为26.43Hz、28.21Hz和45.23Hz,优化后的座椅在正常使用过程中能够有效避开人体的共振频率、汽车行驶过程中受到的路面激励频率和发动机引起的激励频率,改善了座椅的动态特性,提高了驾乘人员的安全性和乘坐舒适性。本课题的研究成果可以对以后同类型座椅的研发提供理论参考,也可以对该型座椅的后续改进提供理论指导。