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某轿车正碰乘员约束系统稳健性优化设计
| 论文题名： | 某轿车正碰乘员约束系统稳健性优化设计 |
| 关键词： | 轿车;乘员约束系统;稳健性设计;碰撞安全性 |
| 摘要： | 车辆的碰撞安全性能越来越受到人们的重视，而乘员约束系统作为汽车中重要的安全装置，其性能直接影响着发生碰撞时车内乘员受到的伤害程度。传统的乘员约束系统参数匹配过程中，通常忽略不确定性因素对设计变量的影响，直接对安全气囊、安全带、座椅的参数进行优化设计。当设计变量产生波动时，乘员约束系统的性能往往会产生很大变化，导致设计失效。因此，在对乘员约束系统进行参数匹配时，必须充分考虑不确定性因素的影响，在提高乘员约束系统安全性能的同时保证其稳健性。 本文在对乘员约束系统国内外发展现状进行分析的基础上，提出了基于参数分组全局灵敏度分析和6σ稳健设计理论的乘员约束系统稳健性优化设计方法，主要内容和研究方法如下: 首先建立了某轿车正面碰撞乘员约束系统仿真模型，并根据实车碰撞试验的结果对仿真模型进行了验证，仿真结果中假人头部、胸部、骨盆、大腿等部位的响应与试验结果基本一致，表明该仿真模型可以用于后续的优化设计。 根据Sobol灵敏度分析法和蒙特卡罗抽样，建立了一种基于参数分组的全局灵敏度分析方法，将预选出的约束系统参数按相关性分成两个独立的参数组，以加权伤害准则（Weighted Injury Criterion，WIC）作为评价指标，分别对各组参数进行灵敏度分析，再根据各参数组对系统总体方差的贡献度确定其权重，在此基础上选出对性能具有高灵敏度的设计参数用于后续优化。 基于6σ稳健设计理论，综合运用试验设计方法、近似模型技术、多岛遗传算法，以WIC作为优化目标，乘员头、胸、腿部的伤害值为约束条件，并考虑设计变量波动对优化结果的影响，对乘员约束系统进行了稳健性优化设计。通过对优化结果的验证分析，证明了此方法不仅提高了约束系统对乘员的保护效果，同时也改善了结果的稳健性。 |
| 作者： | 戴建华 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 谷先广 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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