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汽车后排乘员约束系统分析与改进
| 论文题名： | 汽车后排乘员约束系统分析与改进 |
| 关键词： | 汽车安全;正面碰撞;后排乘员约束系统;安全束护 |
| 摘要： | 随着汽车的普及，汽车安全早已成为关注的热点。针对乘员安全这方面，一直以来，研究得更多的是驾驶员安全系统，而对于后排乘员的安全问题并没有过多的研究，直至2012年中旬我国的C-NCAP才将后排乘员伤害情况纳入正面碰撞评分范围。后排乘员约束系统相比前排而言比较简陋，除了材料、工艺没有前排好之外，各参数也没有进行过精心的匹配设计。 本文研究了某车型正面碰撞后排乘员约束系统，发现在原始约束系统下假人颈部弯矩超出 C-NCAP限值。针对此，建立了整车有限元模型以及假人约束系统有限元模型，通过与实车碰撞对比验证了整车有限元模型的有效性。之后根据 C-NCAP和 E-NCAP中的评分标准提出了假人综合伤害评价指标WIC，并通过灵敏度分析，选定安全带刚度、安全带固定点高度、限力器限力水平以及预紧器预紧量作为设计变量，采用正交实验设计方法安排实验构造假人各部位伤害响应项的符合精度要求的响应面模型，最后以WIC最小为优化目标，在isight软件中采用序列二次规划算法对问题进行优化计算，优化结果表明WIC比优化前降低了20.74%，同时各约束响应包括颈部弯矩均在限值以内。在对问题进行了确定性优化之后对其优化结果进行可靠性分析，发现在设计变量存在波动的情况下颈部弯矩的可靠度偏低，很容易超出 C-NCAP中的限值。之后对原问题进行了基于6σ的稳健性优化设计，以WIC及其标准差的加权平方和最小为优化目标，在设计变量存在波动的情况下进行优化，并使约束响应在6σ范围内依然满足C-NCAP中的限值。稳健性优化结果使得WIC不仅比优化前降低了9.56%，方差也有了一定的下降，同时假人的各响应项也均能够在6σ范围内满足低于限值的要求。通过稳健性优化我们得到了比确定性优化更具工程应用价值的结果，能够在实际应用中发挥更大的作用。 |
| 作者： | 吴俊成 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 徐中明;金岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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