基于NSGA-Ⅱ的主动式安全气囊参数优化

发布时间：2021-02-16 22:47

　　校车乘员约束系统是保护儿童乘员碰撞安全的关键。本文中对主动式安全气囊的拉带长度、气体质量流率、气囊安装位置、排气孔开度、气囊初始压力、排气起始压力和座间距等7个控制参数对6岁儿童乘员的保护效果进行研究。通过灵敏度分析法,得到对6岁儿童乘员保护的关键参数为拉带长度、排气孔开度、排气起始压力和座间距。利用拉丁超立方试验设计和多项式响应面模型,构建了综合损伤指标、颈部损伤指标和主动式安全气囊关键参数的代理模型。采用非支配遗传算法,对综合损伤指标WIC和颈部损伤指标N_ij进行多目标优化。结果表明,在拉带长度为0.205 m、排气孔开度为200%、排气起始压力为1.15×10⁵ Pa和座间距为0.65 m时,综合损伤指标WIC和颈部损伤指标N_ij同时取得较小值,分别下降了60.75%和60.94%,实现了在提高儿童乘员的综合保护效果的情况下尽可能减少儿童乘员颈部损伤的目标。 

【文章来源】：汽车工程. 2020,42(09)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

校车乘员约束系统模型

通过碰撞速度为30～32 km/h台车碰撞试验[9]与仿真的部分损伤指标曲线的一致性、不同时刻的运动姿态的一致性以及损伤指标的误差范围,验证校车模型的正确性。损伤曲线如图2所示,运动姿态对比如图3所示,损伤指标误差对比如表1所示。图3 运动姿态对比图

图2 仿真模型验证曲线由图2可知,台车试验与仿真的头部合成加速度和胸部合成加速度曲线在“开始时刻、基本形状、响应峰值以及峰值时间”特征均保持较高的一致性。由图3可知,在0、50和150 ms 3个时刻,台车试验的假人运动姿态与仿真模型假人的运动姿态具备较高的相似性。由表1可知,6岁儿童乘员的头部损伤指标值HIC15和胸部3 ms合成加速度T3ms的台车试验与仿真之间误差均在4%以内,表明校车模型能较为准确地再现台车试验的试验结果。

【参考文献】：
期刊论文
[1]校车座椅间距及约束系统对学童乘员的保护研究[J]. 胡伟,朱江华,谢沐男,马瑞雪,王欣.  客车技术与研究. 2017(06)
[2]多材料—多零件规格组合结构多目标优化的应用[J]. 胡朝辉,成艾国,陈少伟,钟志华.  机械工程学报. 2010(22)
[3]基于逐步回归模型的汽车碰撞安全性多目标优化[J]. 张维刚,廖兴涛,钟志华.  机械工程学报. 2007(08)

硕士论文
[1]校车车身可靠性与侧翻安全性研究[D]. 程璐.西安理工大学 2018
[2]校车儿童乘员主动式安全气囊研究[D]. 赵越.江苏大学 2016



本文编号：3037041