汽車乘員約束系統(tǒng)穩(wěn)健性設(shè)計理論與方法研究.pdf

1、隨著我國汽車保有量的穩(wěn)步增長，交通事故頻發(fā)，汽車乘員約束系統(tǒng)能夠顯著降低碰撞事故中乘員的傷害程度。傳統(tǒng)的乘員約束系統(tǒng)優(yōu)化研究大都停留在確定性優(yōu)化上，由于忽略約束系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)和實(shí)際碰撞過程邊界條件的波動，從而導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果超出約束邊界而失去工程意義。為使汽車乘員約束系統(tǒng)保護(hù)性能具有較高的穩(wěn)健性，對不確定性因素的波動具有較強(qiáng)的抵抗能力，需要對乘員約束系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計。
　　 本文在總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了穩(wěn)健性設(shè)計

2、理論、方法及其在汽車乘員約束系統(tǒng)方面的具體應(yīng)用。主要的研究內(nèi)容和成果如下:
　　 (1)全面總結(jié)了當(dāng)前穩(wěn)健性設(shè)計的主要方法，并根據(jù)正碰和側(cè)碰乘員約束系統(tǒng)的各自特點(diǎn)，提出了不同優(yōu)化思路;同時結(jié)合質(zhì)量工程學(xué)理論，給出了6σ穩(wěn)健性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。
　　 (2)基于MADYMO軟件，建立并驗證了正碰乘員約束系統(tǒng)仿真模型和側(cè)碰乘員約束系統(tǒng)PSM子結(jié)構(gòu)仿真模型，同時對建模過程中一些關(guān)鍵性問題進(jìn)行了討論，如安全帶的預(yù)模擬、氣囊展開算法、

3、PSM子結(jié)構(gòu)載荷邊界條件的施加等。
　　 (3)基于蒙特卡洛模擬嵌套優(yōu)化的思路，綜合運(yùn)用了變量篩選技術(shù)、Kriging近似模型技術(shù)及序列二次規(guī)劃算法，實(shí)現(xiàn)了對正碰乘員約束系統(tǒng)6s穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計，并將獲得的最優(yōu)設(shè)計與初始設(shè)計進(jìn)行了對比評估，結(jié)果表明穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計不僅大幅降低了乘員損傷，而且增強(qiáng)了系統(tǒng)對設(shè)計變量波動的抵抗力。
　　 (4)將二階響應(yīng)面近似模型、二次二階矩法、多島遺傳算法相結(jié)合，對側(cè)碰乘員約束系統(tǒng)進(jìn)行了6s穩(wěn)健