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№．２陕西科技大学学报Ａｐｒ．２００７

・１００・ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏ１．２５

文章编号：１０００－－５８１１（２００７）０２－－０１００－－０５

基于ＡＤＡＭＳ的汽车座椅冲击强度的仿真研究

郭西雅，孟翔

（１．陕西科技大学设计学院，陕西西安７１００２１；２．６８３３１部队，陕西华阴７７４２００）

摘要：针对ＡＮＳＹＳ不适于机械动力学分析，而ＡＤＡＭＳ不适于有限元分析的状况，作者将

软件ＡＤＡＭＳ及ＡＮＳＹＳ相结合，建立了汽车座椅的冲击强度特性模型．通过模态中性文件结

合ＡＤＡＭＳ及ＡＮＳＹＳ，该模型系统能很好的仿真汽车座椅的冲击强度特性，并能直观地显示

座椅的动态性能．此方法可以简化机械产品的设计开发过程，缩短产品开发周期，减少费用和

成本，获得最优的创新设计产品．

关键词：ＡＤＡＭＳ；ＡＮＳＹＳ；汽车座椅；仿真；动强度

中图法分类号：ＴＨ１２３文献标识码：Ａ

０引言

当前，随着汽车数量的增加和交通运输日益繁忙，汽车碰撞事故也在增加，而碰撞事故中比较严重和

常见的是乘客的头一颈受伤．头一颈受伤是指在汽车碰撞事故中，由于乘客的颈部强烈弯曲、拉扯，头部前后

碰撞所造成的颈脊骨伤害和脑震荡．众所周知，如果乘客的头部没有剧烈地从躯干上扭动，那么即使汽车

受到严重冲撞，其颈部也不会受伤．因此，头部与躯干之间剧烈错位所造成的颈部损伤可能是大多数头一颈

受伤的原因．在美国，颈部扭伤是汽车保险索赔中出现频率最高的损伤．有专门的协会分析了５０００多个

保险索赔得出：在同等条件下，使用良好等级头枕的司机比使用劣质产品的司机在追尾事故中颈部损伤的

概率低２４．从上面的资料中可以看出，座椅和座椅的头枕质量的重要性是不容忽视的，为此，作者应用

ＡＤＡＭＳ和ＡＮＳＹＳ等现代ＣＡＥ软件对汽车座椅的冲击强度进行了研究．

１汽车座椅冲击强度模型系统的建立

１．１座椅仿真系统的基本原理

机械系统分析软件ＡＤＡＭＳ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＤｙｎａｍｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｏＭｆｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）是世界上应用最为

权威的机械系统动力学仿真分析软件．用户利用ＡＤＡＭＳ软件可以建立和测试虚拟样机，实现在计算机

上仿真分析复杂机械系统的运动性能．目前ＡＤＡＭＳ软件在汽车、航天等领域得到了广泛的应用．它主要

用于刚体动力学分析，可用于研究整个机械系统的工作性能，在设计的早期阶段仿真虚拟样机．其中ＡＤ—

ＡＭＳ／ＦＬＥＸ模块是基于ＣＲＡＩＧ—ＢＡＭＰＴＯＭ方法（ＣＲＡＩＧ—ＢＡＭＰＴＯＭ方法又叫约束模态综合法，是

动态子结构方法的一种），可用于柔性体分析＿ｌ】］．

ＡＮＳＹＳ是世界上有较大影响的有限元分析（ＦＥＡ）软件之一．主要采用图形用户接口（ＧＵＩ）方式进

行交互式操作，从建模、单元划分、加载、求解，到输出结果的全过程都可以在一个平台上完成．

因为ＡＮＳＹＳ不适合于进行机构的动力学分析，而ＡＤＡＭＳ不适合于进行有限元分析，所以ＡＮＳＹＳ

和ＡＤＡＭＳ必须相互结合，取长补短．ＡＤＡＭＳ中的ＡＤＡＭＳ／ＦＬＥｘ模块必须借助有限元软件获取构件

的模态，为此我们利用ＡＮＳＹＳ进行有限元分析，提取机械的模态，并将结果转换成ＡＤＡＭＳ可以识别的

模态中性文件（ＭｏｄａｌＮｅｕｔｒａｌＦｉｌｅ），再利用ＡＤＡＭＳ进行动力学分析．

＊收稿日期：２００６—１２—２０

作者简介：郭西雅（１９７７一），陕西省蓝田县人，讲师，在读硕士生，研究方向：工业设计

基金项目：教育部“新世纪优秀人才”计划项目资助