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随着汽车行业的高速发展,汽车的保有量逐年增长,人们对汽车的安全性要求也越来越高。车辆结构的耐撞性优化设计研究对汽车安全性的提高具有重要意义。在车辆结构的耐撞性优化设计中,传统的优化设计方法将设计变量作为确定性值考虑,但实际车辆结构的耐撞性设计过程中往往存在着不确定性因素,如材料属性参数和结构尺寸等。这些不确定性因素可能会使得基于确定性优化得到的最优目标值超出约束范围,从而影响产品的质量特性。因此,考虑设计变量的不确定性对车辆耐撞性设计的影响,进行稳健性优化设计是十分必要的。本文通过研究分析乘用车侧面碰撞、100%正面碰撞和25%小偏置正面碰撞三种碰撞形式,对车辆结构进行优化设计,提高车辆的耐撞性及稳健性。具体研究内容和成果如下:1)基于最优多项式响应面方法进行车辆结构耐撞性的多目标稳健性优化设计。利用误差减小比值的结构选择技术建立最优多项式响应面,而后用之代替车辆侧面碰撞模型,结合管理工程学中的6?理念,对某款乘用车的侧面结构进行多目标稳健性优化设计。在构建多目标稳健性优化模型时,考虑材料属性参数和结构尺寸的不确定性。结果表明,车辆侧面结构的耐撞性能得到提高,耐撞性指标的稳健性也得到增强。2)结合最优多项式响应面模型,进行车辆多种碰撞工况下多目标稳健性优化设计。综合考虑车辆在100%正面碰撞和25%小偏置正面碰撞工况下的特点,以某款乘用车前端的五个结构件作为研究对象,结合试验设计和NSGA-II遗传算法进行多目标稳健性优化设计。优化结果对比显示,100%碰撞工况下车身加速度降低12.6%,同时25%小偏置正面碰撞工况下脚踏板侵入量也有所减少,两种碰撞工况下的耐撞性和目标响应的稳健性均有所提高。本文采用的稳健性设计方法,能够综合提高车辆结构的耐撞性及稳健性,具有一定的工程实用性,为多种碰撞工况下的车辆结构耐撞性与稳健性优化设计提供一种可借鉴的方法。