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汽车安全带安装固定点的强度是汽车被动安全的一个重要指标，是车辆《公告》试验的强制检查项目。在碰撞事故发生时，安全带固定点周围区域撕裂、断裂是造成人员伤亡的主要原因。GB14167—2006《汽车安全带安装固定点》标准要求，在承受固定点试验载荷的情况下，安全带固定点的强度必须保证安全带不得从安装固定点处脱落，但允许安装固定点及周围区域产生永久变形或裂纹。目前国内在这方面的相关研究较少。文献仅仅采用线性静力学分析方法，截取固定点周围区域进行计算，直接将载荷分解成直角坐标系X、Y、Z三个方向的分力，加载在安全带安装点上，与国家标准的加载方法相比，模拟不够精确，也无法分析标准中所允许的塑性变形。文献将分析置于整个白车身模型中，采用显式求解方法，按照国家标准规定载荷加载，直接将载荷施加在安全带上。但是法规要求有试验的人体模块，载荷施加在人体模块上，然后再将力传递到安全带，最后将力传递到固定点，所以分析也不够精确。
本文以某款国产乘用车为例，以安全带固定点强度分析为目的，搭建整车有限元模型，并加入座椅、人体模块(肩块和臀块)、安全带模型，将安全带固定点强度分析放在完善的整车有限元模型中。采用LS-DYNA的显示求解器对该准静态问题进行非线性有限元分析，研究汽车符合GB 14167的可能性，探讨模型的建立、失效判断、安全带固定点强度分析方法。
白车身有限元模型：国家标准规定，试验既可以在车身框架上进行，亦可在整车上进行，所以本文采用壳单元建立白车身有限元模型，包括前排座椅和后排座椅模型。根据法规要求，白车身模型不带挡风玻璃和侧围玻璃。整个仿真模型有610385个单元，626687个节点。
座椅有限元模型：汽车座椅由骨架、调节机构、坐垫、靠背及头枕组成，碰撞中的主要承力部件是骨架、坐垫、靠背及头枕，调节机构在建立有限元模型时省略。座椅骨架结构均是薄壁件，故以壳单元模拟骨架；坐垫、靠背及头枕均为实体模型，以六面体单元模拟，并以泡沫材料定义属性。安全带有限元模型：在Hypermesh的safety模块下建立1D/2D混合型安全带，2D安全带单元采用二维壳单元，平均单元尺寸为12 mm。
加载器有限元模型：安全带固定点测试工具包括人体模块(臀块和肩块)、加载器模块，其有限元模型由VPG软件提供，导入Hypermesh软件。
国家标准规定“所有固定车辆的装置应距被测固定点前方不小于500 mm或后方不小于300 mm处，且不得影响构架结构”。按照法规要求进行约束，车辆固定点设置在前后悬架安装位置和白车身连接副车架处，如图所示。按照国家标准GB14167-2006中的规定，沿平行于车辆纵向中心平面并与水平线成向上10°±5°的方向施加载荷。先施加总载荷10%的预加载，然后增加载荷至总载荷，在60 s内加载至规定值。利用模拟织带对上人体模块施加13500±200 N的试验载荷，与此同时，对下人体模块施加13500±200 N的试验载荷，在座椅质心处施加一个相当于座椅总成质量20倍的力。前座椅总成质量为17 kg，因此载荷为3 332 N；后座椅总成质量为18.5 kg，因此载荷为3626 N。图分别为前后排安全带固定点模型边界条件。
车身的主要零部件是由薄板冲压而成，薄板材料的动态力学性能对车身的耐撞性有重要影响。与静载作用相比，弹塑性材料在动载作用下的本构关系具有一系列不同的力学特性，其中最重要的特性之一是在快速加载条件下，许多金属材料的屈服极限明显提高，而屈服的出现却有滞后现象。材料的动态和静态本构关系的主要差别之一在于前者要考虑应变率效应。车身钣金件材料采用LS-DYNA中的24号材料模型，该模型是分段线性各向同性硬化材料模型。由于安全带固定点加载试验可以被看作是准静态问题，所以将用来定义塑性硬化所需要的Cowper-Symonds模型系数C、P设置为零。
