三维坐姿模型结合NURBS 曲面建模的汽车座椅结构设计

谷 燕，谷 莉

（1.江苏科技大学，江苏 镇江 212000；2.南京工业大学，江苏 南京 211816）

1 引言

由于汽车座椅靠背呈现出不规则的曲面结构，通过传统的绘图工具无法达到设计的准确性，且费时费力。在静强度分析方面，手工计算只适用于简单、形状较为规则的零部件，针对于座椅靠背等结构较为复杂且形状十分不规则的零部件，则需要通过有限元分析或者其他方法进行计算[1-2]。

在进行汽车座椅结构设计的过程中，相关设计人员能够利用三维模块快速将概念以及创意转换为虚拟的数字模型，为后续进行设计奠定坚实的基础，同时提供对应的数据支持。大到飞机和汽车，小到各种家用餐具等，三维模型已经成为新产品开发的重要阶段。目前，计算机辅助工业设计领域中大部分的三维建模软件都是以NURBS 技术[3]为基础，并且凭借模型的优越性能，在汽车车身设计以及产品设计方面取得了十分广泛的应用。结合上述分析，将三维坐姿模型和NURBS 曲面建模[4-5]两者相结合，实现汽车座椅结构设计。通过具体的实验数据测试，全面验证了所提设计方法的实用性，同时为三维产品建模提供了全新的思路。

2 方法

2.1 人体扫描坐姿测量

为了有效避免在人体坐姿扫描过程中不同遮挡问题的形成，需要确定人体扫描坐姿，同时设定人体坐姿支撑座椅。

为了更加精准地进行人体坐姿三维几何扫描，结合人体坐姿支撑座椅，对人体坐姿支撑座椅的功能结构进行确定，该平台的主要功能为：