某微车约束系统的不确定性优化设计

论文摘要

随着汽车的普及，交通事故频繁发生，造成了重大的人员伤亡和财产损失，汽车安全性成为了现代汽车工业研究的热点。随着计算机的快速发展和仿真理论的成熟，数值仿真技术已经被广泛应用在汽车碰撞安全性开发之中，寻求更加适用于汽车碰撞安全性的仿真优化设计方法具有十分重要的工程意义和学术价值。汽车乘员约束系统是汽车被动安全设计的重要环节，本文针对汽车乘员约束系统的优化设计问题，开展了以下几个方面的工作：（1）建立了某微车驾驶员侧100%正面碰撞约束系统的MADYMO模型，该仿真模型包括车体、假人、安全带等部分，模型的输入输出通过整车碰撞试验及零部件试验得到，并实验验证了该模型的正确性。（2）基于隔代映射遗传算法（IP-GA），构建了一种汽车乘员约束系统的参数识别方法。汽车乘员约束系统的MADYMO仿真模型包含的参数众多，其中有些参数难以通过实验等传统手段精确获得。为了克服这一困难，实现汽车乘员约束系统的精确建模，本文使用遗传算法迭代优化该系统待识别的参数，使计算得到的响应和实验所测的响应之差在最小二乘意义上最小，从而达到识别约束系统参数的目的。（3）基于非概率区间方法，构建了一种汽车乘员约束系统的不确定性优化设计方法。考虑到约束系统中一些参数受制造、测量等因素的影响，不可避免地存在一定的不确定性。在用区间来描述不确定性的基础上，建立了汽车乘员约束系统的不确定性优化模型，并应用基于序列线性规划的非线性区间数优化方法进行求解。与传统的确定性优化方法比较，该方法不仅能提升约束系统的防护性能，而且可以提高其可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 汽车乘员约束系统的研究意义
• 1.2 汽车乘员约束系统的组成
• 1.2.1 安全带
• 1.2.2 安全气囊
• 1.3 汽车乘员约束系统的研究现状
• 1.4 本文课题背景和研究的主要内容
• 第2章 某微车乘员约束系统的仿真建模
• 2.1 引言
• 2.2 乘员约束系统的建模理论
• 2.2.1 多刚体动力学理论
• 2.2.2 MADYMO3D 模块
• 2.3 某微车驾驶员侧正碰约束系统仿真模型的建立
• 2.3.1 车体模型的建立
• 2.3.2 假人模型的选用
• 2.3.3 安全带模型
• 2.3.4 接触的定义
• 2.3.5 模型的输入输出
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于反求技术的某微车约束系统参数识别
• 3.1 引言
• 3.2 实车碰撞试验
• 3.3 遗传算法简介
• 3.3.1 遗传算法（GA）
• 3.3.2 隔代映射遗传算法（IP-GA）
• 3.4 某微车乘员约束系统参数识别方法
• 3.4.1 敏感性分析
• 3.4.2 参数识别流程
• 3.5 参数识别结果及仿真模型的验证
• 3.6 本章小结
• 第4章 某微车约束系统的不确定性优化设计
• 4.1 引言
• 4.2 乘员损伤评价
• 4.2.1 乘员伤害的评价
• 4.2.2 正面碰撞技术法规
• 4.3 某微车约束系统的不确定优化模型的建立
• 4.4 某微车约束系统的不确定优化模型的求解
• 4.4.1 不确定约束的转换
• 4.4.2 不确定目标函数的转换
• 4.4.3 转换后的约束系统确定性优化问题
• 4.4.4 约束系统近似不确定性优化问题的建立和求解
• 4.5 优化结果
• 4.6 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢