在汽车乘员约束系统设计开发过程中,仍然存在大量人为手动操纵的流程,费时费力。为此,本文针对多种正面碰撞工况展开约束系统的匹配研究,探索能够快速实现多种正面碰撞工况下驾驶员侧约束系统参数匹配的方法。本文具体工作如下:首先,通过总结对比国内外正面碰撞法规,确定了四种正面碰撞研究工况,并根据法规中的驾驶员损伤评价标准引入了“加权综合损伤指标(Weighted Injury Criteria,WIC)”,做为约束系统参数匹配优化过程中的总体评价指标。然后,以2010款丰田Yaris公开试验数据为基础,建立了四种正面碰撞工况驾驶员侧约束系统仿真模型,并对不同工况下驾驶员的损伤情况进行了分析:发现同一约束系统在不同正面碰撞工况下,驾驶员的损伤情况存在较大差异。接着,本文对能量规划理论进行研究,并据此编制了相应的约束系统能量自动求解程序,对程序的运行流程、输入数据类型及操作方法等进行了说明。并实现了对正面碰撞工况约束系统参数的总体匹配,求解出了其指导值或取值范围,及驾驶员胸部加速度曲线。经验证分析后发现,虽然该程序所求得的驾驶员加速度曲线幅值略高或在位移域上略有差异,但其与仿真所得曲线的趋势一致,且同种工况的加速度曲线与X轴所围面积基本相同。因此,本程序的匹配结果较为理想。最后,利用正交试验设计及极差分析法进行灵敏度分析,筛选出了四种正面碰撞工况的8个主要影响参数。借助modeFRONTIER软件,应用均匀拉丁超立方试验设计采样获取不同参数间的匹配组合,共计40组样本的仿真结果。通过运行编辑好的MATLAB脚本文件,自动读取样本点的仿真结果,构建各工况的二次多项式响应面代理模型,利用NSGA-Ⅱ算法完成约束系统参数的匹配优化。而且,构建代理模型、进行参数匹配优化及输出优化结果整个过程可以在几分钟内自动完成。对比优化前的仿真结果,发现四种工况中WIC值的最大值并未增大,其中有三种工况的WIC值得到了降低。而且,原模型中最差工况的WIC值降幅达到了10.7%,另外两种工况WIC值的降幅也分别达到了10.9%及2.6%。因此,本文中所采用的优化方法是快速有效的,且优化后的约束系统对四种工况中的驾驶员具有更加均衡的保护效果,这对乘员约束系统自动匹配优化的实现具有一定的参考价值。