论文部分内容阅读
在交通事故统计中,偏置碰撞是主要的碰撞形式。由于其碰撞重叠区域较小,导致车辆变形严重,乘员舱入侵量大,乘员重伤率较高。而且随着我国驾驶员数量的急剧增加,现有约束系统不能为身材矮小的女性乘员和高大的男性乘员提供全面保护的问题日益突出,这在一定程度上限制了约束系统的安全防护性能。因此本文采用第5和95百分位假人对约束系统进行优化分析,提高约束系统的兼容性。本文采用国内某款SUV,首先应用有限元软件建立驾驶员侧约束系统有限元仿真模型,然后导入第50百分位Hybird III假人,提交LS-DYNA进行求解。通过后处理软件考察有限元约束系统的工作状况,并将假人各部位伤害值与试验数据进行对比验证,从而总结得到采用有限元进行约束系统开发的方法和具体流程。在除座椅位置以外其它参数不变的情况下,分别用第5和95百分位假人替换第50百分位假人,最终建立以第5和95百分位假人为驾驶员的约束系统有限元仿真模型。首先通过仿真结果对比三种身材假人的伤害,判断现有约束系统对三种身材乘员的保护效果,并对约束系统参数分析确定后续优化工作中的主要优化目标和优化参数。然后用拉丁超立方抽样进行试验安排,根据试验结果用数学模型拟合得到三种身材假人伤害的代理模型。最后采用代理模型和遗传算法对约束系统进行多目标仿真优化。研究表明:(1)有限元约束系统不仅可以精确仿真气囊展开过程中的运动状态,还能精准考察乘员约束系统对乘员的保护,这对约束系统开发具有一定指导作用。(2)现有约束系统不能全方位的保护三种不同身材假人,通过遗传算法对假人伤害代理模型进行多目标优化,实现了约束系统对三种身材假人的兼顾保护。因此,在汽车约束系统仿真优化设计中,本文基于代理模型和遗传算法的优化方法是快速有效的,这对乘员约束系统优化设计具有一定的参考价值和借鉴意义。