目前,国外的许多汽车公司采用MADYMO软件进行乘员约束系统的设计与开发.因此,该文对MADYMO进行了消化、吸收,并将其应用于乘员约束系统的数值建模和优化的研究.该文首先在阅读大量有关文献的基础上,对国内外乘员约束系统的研究和开发现状,正碰中乘员伤害的特点和约束系统的评价方法和准则进行了了阐述.然后,分析了MADYMO的特点,剖析了MADYMO软件的多刚体理论,掌握了利用MADYMO软件进行乘员约束系统仿真研究的一般过程.利用MADYMO软件建立了包括座椅和安全带在内的台车碰撞仿真模型,对安全带系统采取了多体和有限元混合建模.并通过试验认证了模型的正确性.利用经过认证的模型,对乘员约束系统的参数进行了参数分析,并利用试验设计对乘员约束系统进行了初步优化.最后该文分析了乘员约束系统优化问题的特点,对一阶梯度法、变尺度法和复合形法应用于乘员约束系统优化的效果进行了评价.同时还利用MADYMIZER对现有的乘员约束系统进行了优化,优化的结果表明:现有的约束系统有待于改进,得到了有工程应用价值的结论.