汽車座椅因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的專業(yè)性和獨(dú)立性總是作為單獨(dú)的總成進(jìn)行生產(chǎn)制造，然后安裝在車輛上。在安裝過程中，座椅必須牢固地以機(jī)械方式連接到車輛上，并且同時(shí)需要保證電氣連接（安全氣囊、電氣調(diào)節(jié)、乘員占位識(shí)別等）的正常。如今，電氣連接總是通過單獨(dú)的插頭實(shí)現(xiàn)。由于其復(fù)雜性和高安全要求，將座椅以電氣方式和車身連接的嘗試還遠(yuǎn)未達(dá)到可以批量生產(chǎn)的成熟度。因此，出于安全原因，我們選擇在座椅和車輛之間采用純機(jī)械連接。

螺釘連接方案

常見的緊固形式是螺釘。通常，座椅骨架提供四個(gè)孔位，每個(gè)角落放置一個(gè)。安全帶插鎖裝置旁邊的孔是圓形的，直徑盡可能小，以便傳遞盡可能多的力。所有其他孔通常設(shè)計(jì)為長孔，以補(bǔ)償出現(xiàn)的公差。螺釘幾乎總是與附加的安全緊固膠一起使用，以防由于車輛的持續(xù)振動(dòng)而松動(dòng)。該緊固膠通常以微薄膜形式直接應(yīng)用于螺紋。在維修時(shí)，會(huì)使用新螺釘，涂抹上新的緊固膠。

夾緊套+螺釘?shù)倪B接方案

在這種解決方案中，座椅導(dǎo)軌在前部插到夾緊套或夾緊鉤上，在后部降低以貢獻(xiàn)防下潛角度。然后使用兩個(gè)螺釘固定導(dǎo)軌后端。通過擰緊，使導(dǎo)軌在前部與夾緊套之間產(chǎn)生張力。以實(shí)現(xiàn)無間隙的連接。

該系統(tǒng)的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)快速安裝，因?yàn)樵诎惭b過程中不必像使用四個(gè)螺釘連接那樣調(diào)整座椅。此方案座椅事先被調(diào)整到預(yù)定位置，以便露出后部的螺紋。導(dǎo)軌在前面的連接被夾緊套隱藏。這節(jié)省了裝配時(shí)間，并消除了在調(diào)整導(dǎo)軌時(shí)不能將其正確鎖定的可能性。

螺釘+球形卡簧連接方案

對(duì)于可以折疊兩次同時(shí)還不能拆卸的座椅，我們發(fā)明了前面用螺釘，后面用球形卡簧的組合方案。業(yè)內(nèi)稱為Ballfix，該球形卡簧的工作原理如下：在圖示的黃色圓柱套筒上，均布著四個(gè)圓形開口，其內(nèi)部的四個(gè)金屬球被允許以規(guī)定的尺寸從開口中伸出，但不會(huì)脫落(球的直徑大于開口的直徑)。套筒內(nèi)部是一個(gè)彈簧加載的錐形環(huán)，工作狀態(tài)它會(huì)一直將球推開保持在套筒開口位置，工作狀態(tài)球頭會(huì)卡在車身地板開口的后面，從而鎖定座椅連接。解鎖時(shí)，錐形環(huán)克服彈簧力被向上拉動(dòng)，以便金屬球可以向內(nèi)移動(dòng)進(jìn)入套筒內(nèi)部，此時(shí)座椅已經(jīng)與車輛地板解鎖，如果拉動(dòng)座椅，整個(gè)鎖定裝置會(huì)從地板開口中移出。設(shè)計(jì)時(shí)需要加以注意的是，這個(gè)系統(tǒng)對(duì)尺寸公差非常敏感。此方案可以于奧迪A2和福特?？怂?/span>C-MAX。

座椅導(dǎo)軌+地板導(dǎo)軌組合方案

下面是德系車型早期使用的座椅車身連接方案。

該座椅的特點(diǎn)是，其調(diào)節(jié)滑軌不全位于座椅上，而是兩個(gè)導(dǎo)軌被設(shè)計(jì)為車輛地板的一部分。然后，只需將座椅插入滑軌即可。座椅中間有一個(gè)短導(dǎo)軌，包括用于縱向調(diào)整的鎖緊機(jī)構(gòu)，該導(dǎo)軌上有一個(gè)孔，座椅通過該孔用螺釘固定在與車輛地板相連的立柱上。

地板導(dǎo)軌方案

然而，目前的車型也有集成在車輛地板上的導(dǎo)軌：例如，大眾T5多用途車在客艙中有四條兩米長的導(dǎo)軌，可以容納第二排和第三排座椅。座椅可以沿著導(dǎo)軌在整個(gè)路徑上移動(dòng)，如果需要，可以在指定點(diǎn)把座椅從導(dǎo)軌上拆下來。也在雷諾Espace中找到類似的多功能導(dǎo)軌。

2.有限元分析基礎(chǔ)

有限元法是一種綜合計(jì)算復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)的數(shù)值方法，力幾乎可以任何方式作用于該系統(tǒng)。這允許關(guān)于力、力矩、應(yīng)力、應(yīng)變、位移、流量、壓力、速度、加速度、減速度等的表述?？梢钥疾闅怏w和液體以及固體。在座椅開發(fā)中使用有限元的方法時(shí)，我們只考慮固體材料。

車輛座椅的所有部件在使用時(shí)必須承受一定的力，或大或小。在過去，座椅構(gòu)件僅根據(jù)經(jīng)典機(jī)械工程方法和簡單的計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后向上預(yù)留一定的安全系數(shù)而已。

隨后，將子系統(tǒng)重新組裝，恢復(fù)成一個(gè)整體系統(tǒng)，以計(jì)算自由參數(shù)。有兩種根本不同的方法：

假設(shè)插入應(yīng)力的力值法和假設(shè)連接子系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)位移的位移法。這兩種方法可以在幾乎任何邊界條件下確定構(gòu)件的應(yīng)力曲線、載荷吸收和變形，而無需事先構(gòu)建它們。在開始步中，可以使用剛度方程F=K.v.確定力、力矩、應(yīng)力、應(yīng)變和位移等量，該方程構(gòu)成每個(gè)FEM計(jì)算的基礎(chǔ)。第二步微分方程的推導(dǎo)使得能夠在考慮質(zhì)量和阻尼參數(shù)的情況下分析動(dòng)態(tài)過程。由此，可以導(dǎo)出速度、加速度和包括部件的固有頻率在內(nèi)的模態(tài)信息。

盡管有限元法的應(yīng)用范圍很廣，但有許多邊界條件不容忽視。

FEM是比較設(shè)計(jì)過程中各種技術(shù)方案的一種很好方法。因此，在概念決策之前，通?？梢詫?duì)結(jié)構(gòu)的相對(duì)性能表現(xiàn)做出有價(jià)值的評(píng)價(jià)。但同時(shí)實(shí)際構(gòu)件可達(dá)到的實(shí)際載荷水平或?qū)嶋H變形可能與計(jì)算也可能會(huì)產(chǎn)生偏差。因此也不要過分依賴?yán)碚撚?jì)算值。

有限元計(jì)算雖然是有計(jì)算機(jī)完成的，但是其中人(應(yīng)用程序的用戶)的因素也不容忽視。處理藝術(shù)是將系統(tǒng)分解成正確的子系統(tǒng)。如果我們把這個(gè)任務(wù)交給計(jì)算機(jī)處理，要么會(huì)得到一個(gè)過于粗糙和不精確的整體結(jié)構(gòu)，要么會(huì)得到一個(gè)極其精細(xì)的結(jié)構(gòu)，其復(fù)雜性會(huì)導(dǎo)致無限的計(jì)算量，從而導(dǎo)致長的計(jì)算時(shí)間、高的錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)和高的偏差概率。找到正確的子系統(tǒng)劃分方法需要大量的經(jīng)驗(yàn)積累。