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座椅最主要的作用是支撐駕駛員或乘客的身體，對乘坐舒適性的影響尤為重要，同時還直接關系到汽車的安全性。為駕乘人員提供更舒適、安全的座椅已成為國內外汽車座椅研究的主要方向，也開始受到用戶和生產(chǎn)制造廠商的高度重視。國家標準《客車座椅及其車輛固定件的強度》GB13057-2003，關于強度要求的強制實施，使許多廠家開始重視座椅系統(tǒng)安全性。座椅的安全性有限元分析主要包括靜強度特性和動強度特性，座椅靜強度特性主要指座椅在靜載荷作用下座椅骨架的強度特性等；座椅動強度特性是指座椅在沖擊載荷的作用下座椅系統(tǒng)吸收碰撞能量、減少乘員傷害的能力。按照傳統(tǒng)經(jīng)驗改進座椅結構已經(jīng)不能完全滿足需要，而用有限元仿真分析的方法則能夠很好地輔助現(xiàn)代座椅設計，已成為座椅設計中非常重要的現(xiàn)代方法。
在CAD技術中，幾何模型在計算機中的表示形式有實體模型、曲面模型和線框模型三種。具體采用哪種與結構類型有關，如板、殼結構采用曲面模型，空間結構采用實體模型，而桿件系統(tǒng)則采用線框模型等。幾何模型是對分析對象形狀和尺寸的描述，它是根據(jù)對象的實際形狀抽象出來的，但又不是完全照搬。即在建立幾何模型時，應根據(jù)研究對象的具體特征對形狀和大小等進行必要的簡化和處理，以適應有限元分析的特點。幾何模型是網(wǎng)格劃分的基礎，它對分網(wǎng)過程和網(wǎng)格形式都有直接影響。合理的形狀簡化、變換和處理既能保持一定的分析精度，又能使分網(wǎng)和計算過程大為簡化。相信，隨著人們對焊接溫度場數(shù)值模擬技術的進一步認識和計算機技術的發(fā)展，數(shù)值模擬技術將在焊接溫度場、應力應變場方面的應用取更大的發(fā)展。
有限元分析是一個近似求解的計算過程，它的可靠性和可行性不僅與模型的精度有關，還與計算的時間和效率有密切聯(lián)系。而計算時間和效率與模型的大小和復雜程度又是緊密相關的，所以在建立有限元模型時，有必要根據(jù)任務的具體情況對模型進行必要的。
一般來說，對座椅模型的簡化應遵循以下二個原則：
1)按零件對分析目標的貢獻確定簡化原則有限元法可以應用在座椅設計中的很多方面，如座椅結構靜強度仿真分析、焊接強度分析、疲勞分析等，分析的對象從座椅總成、座椅骨架到調角器總成、升降器總成、滑軌總成等，涉及座椅結構的各個部件。當對座椅某一分總成如調角器總成進行強度分析時，只針對所分析的目標進行詳細建模，對其他結構適當簡化，不僅能夠節(jié)約時間，還能夠提高分析的準確性。
2)計算時間。一般認為有限元模型越精細，計算的結果越準確。但模型越精細，網(wǎng)格尺寸越小、數(shù)量越多所需要的計算時間就越長。
3)實際問題的要求在實際問題研究中，廠家會根據(jù)經(jīng)驗和生產(chǎn)實踐中的實際問題提出一些針對性的建議和意見。如分析座椅骨架靜強度時，廠家會根據(jù)平時生產(chǎn)實踐中容易出現(xiàn)薄弱的環(huán)節(jié)，提供一些有價值的參考意見所以在考慮以上兩方面的同時，也要根據(jù)實際問題的需要對模型進行改進。
模型簡化是有限元分析中十分重要的環(huán)節(jié):模型的簡化可以在幾何建模和劃分網(wǎng)格兩個環(huán)節(jié)中進行二模型簡化的方法有：
1)降維處理三維問題滿足一定條件時可以簡化為二維問題。
2)細節(jié)簡化。簡化一些相對尺寸很小的細節(jié)，如倒圓、倒角等。
3)形式變換如圖l所示的帶筋板的等效變換可以大大降低建模的難度。
4)局部結構。工程中有些結構只是在某一局部受力較大，其他部位不受力或受力很小，這時可以從整個結構中取出受力最嚴重、應力和變形最大的局部區(qū)域來建立幾何模型。
5)對稱性利用結構形狀和邊界條件具有某種對稱性時，應力和變形種對稱性時，應力和變形也將呈現(xiàn)相應的對稱分布，此時只要取出結構的一半進行計算即可。對于座椅結構靜強度分析，主要依據(jù)國家標準中有關座椅強度特性的規(guī)定，對座椅的靜強度特性進行仿真分析。
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