随着儿童乘员数量的逐年增加,儿童乘员的乘车安全已经成为汽车安全性研究的重要课题。作为交通事故中最弱势的群体,儿童乘员需要特殊的保护措施。研究表明,正确使用儿童安全座椅可以有效保护儿童乘员的安全。国外对于儿童安全座椅的研究开展的较早。而在我国,对于儿童安全座椅的研发处于初期阶段。由于儿童安全座椅直接关系到儿童乘员的生命安全,所以对儿童安全座椅的要求较高。国内生产厂家的技术和研发试验大多要依赖外国厂家的支持。按照传统工业产品的设计方法,产品开发需要较长的设计周期,可能需要反复开模、试验,增加了设计成本和设计风险。本文是在计算机模拟碰撞的基础上对已有国外产品进行改型设计。首先通过逆向工程的方法,在Imageware和UG软件平台上建立儿童安全座椅样件的三维CAD模型。然后采用MADYMO软件建立了包括儿童安全座椅模型、儿童假人模型、儿童安全带模型等的碰撞仿真模型。模拟分析了儿童安全座椅参数改变对儿童假人动力学响应的影响。研究结果表明儿童假人和儿童安全座椅之间的摩擦系数的增大、儿童安全带刚度的降低有利于儿童假人的保护;儿童安全带肩带位置略高于儿童假人肩膀时保护效果最佳;儿童安全座椅的刚度的增大有利于儿童乘员的保护,但是当刚度增大到一定程度时,刚度的变化对儿童假人响应影响不明显;儿童安全座椅和汽车座椅之间的摩擦系数的增大有利于儿童假人的保护,但影响的效果不明显。在原有儿童安全座椅样件的基础上进行了结构和外观上的改型设计。结构改型是把座椅设计成坐垫可升降,这样不仅可扩大座椅的适应范围,还可以把坐垫升高时留下来的空间设计成抽屉,用于存放物品。外观改型设计是针对市场上儿童安全座椅外观显的单调而设计的,依据动物特有的亲切感设计更具亲和力的儿童安全座椅造型。通过模拟碰撞对改型后座椅的安全性进行分析,结果表明改型设计满足要求。