汽车正面碰撞中驾驶员侧约束系统的可靠性优化

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2011年(第33卷)第8期AutomotiveEngineering2011139汽车正面碰撞中驾驶员侧约束系统的可靠性优化水肖志，叶映台，李凡，杨济匡(1．湖南大学，汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082；2．泛亚汽车技术中心有限公司，上海201201)[摘要]采用MADYMO仿真分析软件建立了某车型正面碰撞的驾驶员侧约束系统仿真模型；针对原始模型因假人碰撞转向盘造成的计算结果的不连续性，通过修正模型提高了乘员损伤值响应面的精度；考虑了系统中存在的随机性，对安全气囊和安全带的主要参数进行了可靠性优

2、化，有效减小了正面刚性墙碰撞中假人的损伤值，并使乘员约束系统满足可靠性的设计要求。关键词：正面碰撞；约束系统；可靠性优化ReliabilityOptimizationofDriverSideRestraintSystemforVehicleFrontalCrashXiaoZhi，YeYingtai，LiFan&YangJikuang1．HunanUniveni~，StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBo，Changsha410082；2．PanAsiaTechnicalAut

3、omotiveCenter，Shanghai201201lAbstractJAmode1forthedriver—siderestraintsystemofavehicleinfrontalcrashisbuiltusingMADYMOsimulationsoftware．Inviewofthediscontinuityofsimulationresultswithoriginalmodelcausedbyimpactbetweendummyandsteeringwheel，themodelisrevisedandtheaccuracyofresponses

4、urfaceforoccupantinjuryvalueisimproved．Takingintoaccounttherandomnessinrestraintsystem，areliabilityoptimizationonthekeyparametersofsafetyairbagandseatbehiscarriedout．Asaresulttheinjuryvalueofdummyinfrontalcrashwithrigidwallisef-fectivelyreduced，andtheoccupantrestraintsystemmeetsthe

5、designrequirementsforreliability．Keywords：frontalcrash；restraintsystem；reliabilityoptimization型进行了修正，然后对乘员约束系统进行了可靠性日IJ舌优化，使系统满足可靠性要求。约束系统是汽车碰撞乘员保护的重要装置。现1模型建立与分析在的乘员约束系统优化通常基于确定性的设计条件和载荷参数条件进行，其目的是提高对乘员的保护文献[2]和文献[3]中采用MADYMO软件建立效果，使损伤风险降低到最低水平。然而，现实中系了汽车前碰撞乘员约束系统仿真分析模型，包括驾统特性、载荷和

6、边界条件的离散性不可忽略。由于驶室多刚体模型、安全带模型、有限元安全气囊模型这些输入参数的离散性，造成系统失效的几率较高。和HybridⅢ椭球体假人模型。由于汽车乘员约束系统的高度复杂性和非线性，使驾驶室模型根据车辆的实际尺寸构建，由地板、得设计方案的可靠性变得非常重要_1J。仪表板、风窗玻璃、转向柱、转向盘、踏板和座椅等组本文中首先针对50km／h的正面刚性墙碰撞乘成；安全带模型采用多刚体和有限元结合的方法模员约束系统模型中存在的计算结果不连续性，对模拟；假人模型采用50百分位的Hybrid111模型，假人湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主研究

7、课题项目(61075004)和中国高水平汽车自主创新能力建设项目资助。原稿收到日期为2010年8月25日，修改稿收到日期为2010年12月17Lt。学兔兔www.xuetutu.com肖志，等：汽车正面碰撞中驾驶员侧约束系统的可靠性优化·677·以正常姿态坐于驾驶室中。建立的数学模型如图1优化问题描述如下。所示。初始模型的安全带延伸率为11％，限力器限优化目标：力值为5kN，预紧器的预紧长度为110mm；安全气囊MinimizeI体积为36L，气体总质量为26．3g。约束条件：HIC<600C3<45gThPC<45ram如果要求系统的可靠性为95％，则正面

8、刚性墙碰撞的可靠性优化问题可描述如下。优化目标：Mi