乘员约束系统正面碰撞仿真优化研究

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1、分类号U461.91:0m%学位代码308密级‘GK念攀參，:寥学校代码10298M娜。岛京林戒大学士研究生学位论文论文题目：乘员约束系统正面碰撞仿真优化研究作者:杨慧敏专业：载运工具运用工程研究方向：汽车检测与诊断技术指导教师：羊玢副教授〇一五年六月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

2、以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）：%/r年〖月P曰学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》（以下简称“章程”，见WWW.cnki.net)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价

3、数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关〇论文密级：/致谢本硕士学位论文是在导师羊玢副教授悉心指导下完成的，从论文的选题、研究方案的定制、论文的修改和定稿，羊老师都花费了大量的时间和精力，给予了我最大的支持和帮助。导师敏锐的洞察力、渊博的学识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风以及豁达包容的个人品质深深感染了我，让我受益匪浅，谨此，我向羊老师表示诚挚的感谢！感谢我的家人多年以来在我求学道路上给予无私的奉献和支持，是你们的鼓励和关怀促使我不断成长和进取，你们是我完成学业最坚强的后盾，在学业

4、完成之际，向我的家人表达最真挚的谢意。在三年的研究生生活中，还有很多给予我很大的帮助的人，感谢湖南大学的欧阳志高师兄给予我的帮助，使得我的论文能够顺利完成；感谢我的同门郑庆乾、胡敏，还有实验室的庄佳泉、孙杨、邱琦雯、吴志敏、曹陈明、孔晨露和王新灿同学，以及舍友王薇、王丽君和刘鑫，是你们使得我的学习和生活变得丰富多彩。最后，衷心感谢在百忙之中评阅本文和参加答辩的各位专家、教授。作者：杨慧敏二○一五年六月十日摘要汽车的产生和发展给人们的出行带来了便利，但同时也带来安全问题。在发生碰撞过程中，汽车的乘员约束系统

5、能够及时约束和保护好车内的驾驶员和乘员，减小碰撞损伤，在被动安全领域中，是重要的研究对象。在汽车碰撞研究中，利用数值模拟的方法能够大大减少时间，提高效率，是目前主要运用的手段。在优化设计中，基于代理模型的优化方法，即用一个函数关系式近似代替复杂的仿真模型，根据模型的复杂程度、变量输入和目标输出的关系选择合理的近似函数、抽样方法和优化计算方法，能够使用尽短的时间得到理想的优化结果。本文以汽车乘员约束系统作为研究对象，采用数值模拟和代理模型的优化的方法，对乘员约束系统中对乘员各部位损伤值较灵敏的几个参数进行优

6、化设计，以减小人体完全评价伤害指标作为优化目标，得到最优参数组合，对优化前后结果进行对比验证。本文研究内容主要包括以下几个方面：（1）采用LS-DYNA软件建立乘员约束系统仿真模型，根据US-NCAP评价要求，对模型进行仿真计算，将结果与实测结果进行对比，验证模型的有效性；（2）在LS-OPT软件中进行优化设计，采用基于代理模型的方法，通过对比各种近似函数、试验设计方法和优化算法的原理和特点，确定选择径向基函数、空间填充试验设计，并且选用遗传优化算法以及模拟退火算法作为本文的优化算法；（3对两种优化算法的

7、优化效果进行对比，分析各参数的灵敏度、输入参数与输出响应之间的关系以及优化结果，得到自适应模拟退火算法在乘员约束系统优化设计中的优化效果比遗传算法好。将自适应模拟退火算法得到的优化结果与优化前的假人各部位响应值进行对比，优化目标比原来的降低了28.2%，达到优化目的，表明最终的乘员约束系统参数匹配能够有效降低乘员在正面碰撞过程中的损伤值，以更好地保护乘员。关键词：乘员约束系统，仿真模拟，响应面方法，参数优化iSimulationandOptimizationofOccupantRestraintSyste

8、munderAutomotiveFrontalImpactConditionAbstractTheproduceanddevelopmentofvehiclehasbroughtconveniencetopeople’stravel,butalsobringthesecurityproblem.Theoccupantrestraintsystem,whichcandirectlyrestraintandprotectpeopl