基于区间数规划的汽车乘员约束系统不确定优化

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2011年(第33卷)第1期AutomotiveEngineering2011(Vo1．33)No．12011002基于区间数规划的汽车乘员约束系统不确定优化术李方义，李光耀，张佳洪，孙光永，张正。(1．长沙理工大学汽车与机械工程学院，长沙410114；2．湖南大学，汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082；3．奥托立夫汽车安全系统研发有限公司奥托立夫中国技术中心，上海201807)[摘要]文中基于区间数规划法研究了汽车乘员约束系统的不确定优化问题。首先

2、，利用MADYMO软件建立了乘员约束系统的仿真模型，并通过试验验证。接着确定以加权伤害准则为目标，安全带刚度、安全带上挂点位置和限力器的撕裂力与撕裂伸长等为设计变量，座椅和膝盖挡板的刚度为不确定量，并基于区间数规划法将不确定优化问题转化为确定性优化问题。通过拉丁超立方试验设计，建立目标函数和约束函数的近似模型，再利用序列二次规划算法和遗传算法分别作为内外层的求解器进行优化。最终，获得乘员约束系统参数的近似最优解。关键词：乘员约束系统；拉丁超立方试验设计；近似模型；区间数规划；不确定优化TheUncertain

3、tyOptimizationofVehicleOccupantRestraintSystemBasedonIntervalNumberProgrammingLiFangyi，LiGuangyao，ZhangJiahong，SunGuangyong＆ZhangZheng1．SchoolofAutomotiveandMechanicalEngineenng，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha4101142．HunanUniversity，StateK

4、eyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBo，Changsha410082；3．AutolivVehicleSafetySystemTechnicalCenterCo．Ltd．，Shanghai201807[Abstract]Theuncertaintyoptimizationofvehicleoccupantrestraintsystemisstudiedinthispaperbasedonintervalnumberprogramming

5、．FirstlyasimulationmodelforoccupantrestraintsystemissetupusingMADYMOsoftwarewiththemodelverifiedbytests．Then，aweightedinjurycriterionistakenasobjective，andthestiffnessandupperanchorpositionofseatbelt，aswellasthetearingforceandstretchlengthofforcelimiteretca

6、reselectedasdesignvariableswiththestiffnessesofseatandkneebolsterasuncertainvariables，andtheuncertaintyoptimiza—tionistransformedintocertaintyoptimizationbyusingintervalnumberprogramming．Next，thesurrogatemodelsforobjectiveandconstraintfunctionsarebuiltwithL

7、atinhypercubeexperimentdesign，andbyutilizingsequentialquadraticprogrammingandgeneticalgorithmsasthesolversforinnerandouterlayersrespectively，anoptimizationisperformed．Finallytheapproximatelyoptimumsolutionsoftheparametersofoccupantrestraintsystemareob-taine

8、d．Keywords：occupantrestraintsystem；Latinhypercubeexperimentdesign；surrogatemodel；intervalnumberprogramming；uncertaintyoptimization广泛的研究卜，但针对约束系统的设计都为确定日IJ吾优化设计。然而在实际中，约束系统参数很多，存在大量的不确定性。如安全气囊起爆时问、安全带材乘