基于PAMCRASH仿真软件的安全气囊侧碰优化.pdf

节选段落一：
基于 PAMCRASH 仿真软件的安全气囊侧碰优化
1 案例描述
1.1 摘要
在汽车碰撞设计中，假人模型的受力应尽可能低，同时车辆的结构强度仍应能满足政府规定的
安全标准。本文通过一个实际车型的应用案例来展示如何研究在 90°车-车侧碰情况下侧面安全气囊
刚度对假人受力的影响（如图 1）。
图 1 侧气囊的简化侧边结构模型
1.2 问题描述
传统上，碰撞分析一直是以试错的方法来进行的（也称为验证式）。对某个特定项目，首先确
定设计，然后采用碰撞分析软件计算应力、加速度、安全边际和能量等指标。如果设计不满足要求，
则需靠经验重新确定设计并重新运行仿真计算再次验证。


节选段落二：
这个流程不会直接给出满足设计要求的最终
设计。因此，自动化的优化设计技术能够帮助工程师在有限的项目时间内找到满足所有功能要求的最
佳设计。
2 模型及设计方法
2.1 模型
车辆前部结构的有限元模型（图 2）和侧面结构（图 3）是用于碰撞分析中的仿真模型。碰撞安
全性是通过 MADYMO 提供的 EuroSID-1 硬体假人模型模拟在驾驶座上的驾驶员来进行评估的。通过
MADYMO 椭球模型模拟各单独气囊，简化了侧气囊模型。


节选段落三：
图 4 胸部气囊刚度和四种伤害标准的相关图
2.3.2 优化设计
通过序列二次规划优化算法基于响应面模型对碰撞情况下的假人受力进行了优化。
3 结果
3.1 结果描述
通过本案例的优化分析，成功地优化了车辆侧面的气囊结构，碰撞发生时假人承受的总载荷减
少了 13%，达到安全法规要求。并且成功地发现了车辆侧面结构中侧面气囊的硬度对假人承受载荷的
影响。此外，发生碰撞时，优化后的气囊模型能够使得假人模型的承受冲击载荷能力减少 13%，小于
安全法规允许的最大值。